《蝶蛹金小蜂毒液免疫抑制小肽的鑑定、結構與功能研究》是依託浙江大學，由葉恭銀擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：蝶蛹金小蜂毒液免疫抑制小肽的鑑定、結構與功能研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：葉恭銀
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
採用小肽分離與鑑定、基因克隆與表達、生物活性測定及小肽結構解析等技術，在明確菜粉蝶重要寄生蜂蝶蛹金小蜂毒液中免疫抑制小肽組成的基礎上，篩選並克隆免疫抑制小肽的編碼基因，探明免疫抑制小肽編碼基因轉錄與表達水平的時空變化；進而採用酵母表達系統對免疫抑制小肽進行表達（或採用化學法對其進行合成），測定免疫抑制小肽生物學功能，並解析其結構，研究結構與功能間關係；最後對免疫抑制小肽與凝集素GNA的融合蛋白進行表達，測定其對寄主與非寄主生理功能的影響。最終，明確該蜂毒液免疫抑制小肽的結構與功能，並探明其在害蟲生防中的套用前景。一方面為深入揭示寄生蜂毒液組成與功能，及功能組分調控寄主先天免疫反應的機理提供新思路與新方法；另方面為建立以害蟲免疫系統為靶標的新型殺蟲劑－免疫抑制劑的篩選與研發平台，及基於抑制免疫反應的新型害蟲生防策略研究奠定理論基礎與技術支撐，進而為綠色農業可持續發展提供害蟲控制的新途徑。
結題摘要
寄生蜂是一類重要的天敵資源，是自然界中調控害蟲種群數量的重要因子。寄生蜂與寄主昆蟲之間的互作機理研究一直以來都是寄生學與昆蟲免疫學的研究熱點。本項目以內寄生蜂蝶蛹金小蜂及其寄主害蟲菜粉蝶蛹為研究系統，採用基因組學、肽組學、小肽分離與鑑定、基因克隆、基因表達模式分析、小肽重組表達與產物純化、小肽結構解析、小肽功能研究等實驗技術與手段，就蝶蛹金小蜂毒液小肽鑑定與組成分析、小肽編碼基因克隆及其表達模式分析、小肽結構解析、小肽重組表達及其產物功能分析，以及小肽融合重組及其產物用於害蟲控制初探等方面開展系統研究。取得以下主要結果：（1）完成其雌成蜂毒液小肽組學分析，及小肽組分的篩選與鑑定；（2）利用全基因組掃描，完成蝶蛹金小蜂抗菌肽基因的鑑定、注釋與進化分析；（3）成功克隆蝶蛹金小蜂毒液源幾丁質結合蛋白PpCBP、Pacifastin絲氨酸蛋白酶抑制因子PpPLPI，以及Kazal型蛋白酶抑制因子PpKazal編碼基因克隆與序列分析；（4）完成上述3個基因的重組表達，明確3個基因及其所編碼蛋白的表達模式的組織特異性，及其蜂發育動態的變化；（5）明確PpCBP能與幾丁質特異性結合，PpPLPI及PpKazal能顯著抑制寄主體內原酚氧化酶的激活過程，削弱寄主體液免疫反應；（6）明確PpPLPI具有1個β-摺疊結構，PpKazal則具有2個β-摺疊和1個α-螺旋結構，PpPLPI及PpKazal上均各自含有6個半胱氨酸殘基，分別能夠形成3對二硫鍵，其上還分別含有1個活性位點；（7）發現半胱氨酸殘基及其所形成的二硫鍵，以及活性位點均對PpPLPI及PpKazal生物學功能起關鍵作用；（8）PpPLPI及PpKazal分別與雪花蓮凝集素GNA融合重組後，其產物經飼餵後可顯著削弱寄主害蟲的天然免疫反應，並能顯著延長其發育歷期及降低其生存率；（9）相關研究成果已發表SCI期刊論文8篇，授權和申報國內發明專利各1項。上述研究結果，一方面為深入揭示寄生蜂毒液組成與功能，及功能組分調控寄主先天免疫反應的機理研究提供新結果與新方法，另一方面也為建立以害蟲免疫系統為靶標的新型殺蟲劑－免疫抑制劑的篩選與研發平台，及為基於害蟲免疫抑制的新型害蟲生物防治策略研究奠定理論基礎與技術支撐，進而為“綠色農業”可持續發展提供害蟲控制的新途徑。
