《家蠶30K蛋白家族的基因鑑定與功能研究》是依託西南大學，由趙萍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：家蠶30K蛋白家族的基因鑑定與功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙萍
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
家蠶30K蛋白是家蠶血液中大量存在的一群胺基酸序列高度相似的蛋白質，是家蠶生長發育過程中的主要貯存蛋白和胚胎髮育的重要能源物質。有研究報導30K蛋白可能參與家蠶的免疫防禦過程。但這群高量蛋白質的起源和在家蠶生長發育中擔負的生物學功能至今都不明確，本項目擬利用家蠶全基因組數據、家蠶基因晶片和其它鱗翅目昆蟲EST數據對30K蛋白基因進行全面和系統的鑑定，在獲得30K蛋白所有成員的結構信息、表達特徵和調節機制的基礎上，重點研究與家蠶胚胎髮育和免疫防病相關的，具有重要理論和套用價值的關鍵基因。同時利用生化與分子生物學等方法，驗證這些基因的表達時空特徵；利用蛋白質組和蛋白質相互作用分析方法，鑑定這些基因的蛋白產物，並通過基因干涉、轉基因和生物學實驗驗證其具體的生理功能，為闡明家蠶胚胎髮育和免疫防禦等重要機理，培育抗性品種奠定基礎。
結題摘要
家蠶30K蛋白是末齡幼蟲和蛹期血液中含量最大的一群蛋白質，也是胚胎中主要的卵黃蛋白。30K蛋白屬於鱗翅目昆蟲低分子量脂蛋白家族。本課題對鱗翅目昆蟲的低分子量脂蛋白基因進行了全面和系統地鑑定，在蠶蛾總科、夜蛾總科和螟蛾總科的12個物種中，共鑑定到73個低分子量脂蛋白基因，其中有56個基因為首次鑑定；結構分析表明，所有的低分子量脂蛋白可以分為三個亞家族：典型30K蛋白（Typical 30KP）、富含絲氨酸和蘇氨酸的30K蛋白（S/T-rich 30KP）和ENF肽結合蛋白（ENF-BP）；進化分析結果表明，ENF肽結合蛋白亞家族是三個亞家族中起源最早的一個亞家族；家蠶中的三群低分子量脂蛋白基因的組織和時期表達特徵各不相同，暗示它們存在功能的分化。在此基礎上重點篩選和研究了與胚胎髮育相關的具有重要理論和套用價值的2種家蠶典型30K蛋白。利用分子生物學等方法，分析了這些基因表達的時空表達特徵，利用蛋白質與蛋白質組學研究方法，鑑定了這些基因的蛋白質產物，並驗證了其具體的生理功能。研究結果表明，30K蛋白是由脂肪體合成，然後分泌入血液中。血液中的30K蛋白可能由卵黃原蛋白受體介導，在蛹後期，由血液轉運進卵巢的卵母細胞內儲存起來。在胚胎時期，30K蛋白在胚胎早期定位於胚外卵黃顆粒中，後期由胚子吞入腸腔內，再由腸腔內的蛋白酶對30K蛋白進行降解，為蟻蠶的孵化提供能量來源。我們純化獲得了一個鹼性絲氨酸蛋白酶P-Ⅱc，發現這個蛋白酶在蟻蠶期高量表達，並且對30K蛋白有降解作用。通過RNA干涉實驗，進一步證明鹼性絲氨酸蛋白酶P-Ⅱc可以在胚胎後期降解30K蛋白。本課題共發表論文16篇，其中SCI論文12篇，申請專利3項。這些結果闡明了鱗翅目昆蟲低分子量脂蛋白的結構特徵和進化關係，同時也闡明了家蠶30K蛋白在胚胎髮育過程中的重要作用。
