《斜紋夜蛾固醇運轉蛋白的結構與功能研究》是依託華南師範大學，由馮啟理擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：斜紋夜蛾固醇運轉蛋白的結構與功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮啟理
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
膽固醇是細胞膜的組成成分，是昆蟲蛻皮激素生物合成的前體。但昆蟲體內缺少合成膽固醇所必需的關鍵酶，所以不能自主地合成膽固醇，而必須吸收植物甾醇並轉化為體內膽固醇來滿足生長、發育和繁殖的需要。固醇轉運蛋白（SCP）是運輸膽固醇及脂肪酸酯的轉運蛋白。斜紋夜蛾是分布於熱帶和亞熱帶的世界性重要農業害蟲。項目將從5個方面對斜紋夜蛾固醇轉運蛋白SlSCPx基因和蛋白開展研究：1、SlSCPx基因的表達調控、mRNA和蛋白剪下的方式；2、SlSCPx表達與膽固醇吸收和蛻皮激素變化的關係；3、SlSCPx蛋白的亞細胞定位；4、SlSCPx蛋白與底物結合特性；5、SlSCPx蛋白的結構與功能關係。對斜紋夜蛾固醇轉運蛋白功能及結構與功能關係的分析，將有助於認識膽固醇對蛻皮激素的生物合成、脂類信號傳導和對昆蟲生長發育的影響，對以膽固醇轉運蛋白為害蟲防治分子靶標研發高效安全專一的新型殺蟲劑具有重要的理論和套用意義。
結題摘要
膽固醇不僅是構成細胞膜的主要成分，而且也是蛻皮激素的前體，並參與各種生理活動。昆蟲由於缺乏合成膽固醇需要的關鍵的鯊稀合酶和羊毛甾醇合酶，故不能自身合成膽固醇，只能從宿主植物中吸收。固醇轉運蛋白（Sterol Carrier Protein）是參與膽固醇吸收和轉運的一個重要蛋白。在本項目中，我們對編碼該蛋白的基因Slscpx的表達調控，對蛻皮激素和保幼激素的回響，以及該蛋白在斜紋夜蛾中腸細胞中的定位進行了深入的研究。研究發現，該基因啟動子的一個反應元件可以與中腸細胞兩個核蛋白進行結合，從而調控了該基因的表達。該基因在離體的細胞中顯然不受蛻皮激素和保幼激素的誘導表達，但在前胸腺中，受到蛻皮激素和膽固醇的誘導表達。Slscpx所編碼的兩個蛋白SLSCP-2和SLSCP-t定位於細胞的過氧化物酶體中。以人類SCP-2樣蛋白為模板，模擬了SlSCPx-2的三維結構，虛擬篩選與蛋白結合的脂肪酸和膽固醇並採用ANS螢光替換實驗進行體外驗證實驗, 結果表明， SlSCPx-2純化蛋白對膽固醇，硬脂酸，油酸，軟脂酸，亞油酸，豆甾醇，花生四烯酸具有不同程度的結合親和力，暗示SlSCPx-2蛋白在膽固醇和脂肪酸吸收和轉運中起著非常重要的作用。點突變實驗結果表明，F53, W66, F89, F110, I115, T128 and Q131是底物與蛋白結合中的關鍵胺基酸。進一步的虛擬篩選獲得5種抑制劑分子並進行了體外結合實驗和生物學實驗，結果表明， AH-487/41731687, AG-664/14117324，AG-205/36813059 和AG-205/07775053可以抑制斜紋夜蛾幼蟲的正常生長發育。
