Wolbachia感染对果蝇雄性生殖系统蛋白磷酸化的影响

Wolbachia是广泛存在于昆虫体内的一类胞内共生菌,可通过宿主卵的细胞质传递给子代。Wolbachia能够通过多种机制操纵宿主的生殖方式,以利于自己的传播。精卵细胞质不亲和(cytoplasmic incompatibility, CI)是Wolbachia诱导产生的常见表型,即当Wolbachia感染的雄性与正常未感染的雌性宿主交配后,受精卵发育停滞,不能产生后代或只能产生少量后代。为了研究Wolbachia诱导果蝇产生CI的分子机制,本研究分别收集1日龄wMel Wolbachia感染和未感染的果蝇雄性生殖系统(包括精巢、附腺、输精管和射精球。将样品分别记为Dmel wMel RS和Dmel T RS),加磷酸酶抑制剂PhosSTOP (Roche),提取蛋白质,再用iTRAQ标记,进行磷酸化富集,用高效液相色谱和质谱进行检测,比较分析了Wolbachia感染和未感染的1日龄果蝇雄性生殖系统的差异磷酸化蛋白。笔者共鉴定1 583条磷酸化肽段,1 403个磷酸化位点(phosphoRS probability≥0.75),定位在871个磷酸化蛋白上。发现33个肽段出现了显著磷酸化差异(差异倍数≥1.5或≤0.667,且P≤0. 05),其中27个显著上调,6个显著下调。从生物过程(Biological process)来看,多数差异磷酸化蛋白与多细胞生物的繁殖(如精子发生过程和精子运动)有关,还有一些与细胞进程、催化过程、生物学过程的调控、免疫过程等相关。由于目前还没有这些蛋白的相应抗体,笔者先利用荧光定量PCR技术对这33个肽段对应的基因进行了检测,发现Wolbachia感染导致其中的11个基因显著上调,1个基因显著下调。这些结果表明,Wolbachia不仅可以导致宿主雄性生殖系统中磷酸化蛋白的差异,而且使得这些基因水平在转录水平也产生了变化。笔者正在制备抗体,后期将对这些差异磷酸化蛋白的功能进行深入研究。