棉铃虫Ⅰ型几丁质酶的表达

昆虫几丁质酶主要参与昆虫蜕皮、围食膜降解、细胞增殖、机体免疫防御、生长因子等重要生理生长发育过程。在本研究中,从NCBI下载棉铃虫几丁质酶序列,并克隆验证正确,构建的系统发育树表明属于Ⅰ型几丁质酶。将不包含信号肽的开放阅读框序列(1 707 bp)与pET28a载体连接,转化至大肠杆菌transetta(DE3)中进行诱导表达,Western blot进一步验证融合蛋白His-HaCHT。用镍柱子纯化融合蛋白,纯化获得的融合蛋白对胶体几丁质有降解活性,其酶活力为0.023 μg/mL·s ^-1 。不同龄期的qPCR结果显示,该基因在棉铃幼虫的 6个幼虫期以及预蛹蜕皮后均有表达,但 HaCHTI 在4龄和6龄幼虫阶段表达相对较高,而在1龄、 2龄、3龄、5龄幼虫和预蛹表达量较低。这些结果表明,异源表达的棉铃虫的I型几丁质酶对胶体几丁质具有降解活性,可能对棉铃虫正常蜕皮有着重要的作用。

棉铃虫Ⅳ型几丁质酶的基因克隆、酶学性质及表达谱

【目的】昆虫几丁质酶(chitinase, CHT)主要参与蜕皮、围食膜的降解和机体免疫防御等重要生理生长发育过程。本研究旨在对棉铃虫Helicoverpa armigeraⅣ型(group)几丁质酶基因进行克隆和表达分析,为以该基因作为棉铃虫防控的分子靶标提供理论依据。【方法】采用RT-PCR和RACE技术从棉铃虫中肠中克隆Ⅳ型几丁质酶基因,分别运用DNAMAN和MEGA软件进行多序列比对和构建系统发育树。在大肠杆菌Escherichia coli(DE3)中诱导表达其体外重组蛋白,利用Western blot进一步验证;用Ni-NTA纯化柱纯化重组蛋白,之后研究该蛋白的酶学性质。qPCR分析该基因的在棉铃虫不同发育阶段和6龄幼虫不同组织中的表达谱。【结果】克隆获得棉铃虫几丁质酶基因HaCHT4(GenBank登录号:MH500771),其cDNA长1 624 bp,ORF长1 527 bp,编码509个氨基酸,预测的分子量为55.2 kD。蛋白质序列的N末端具有信号肽,中间序列部分含有一个催化结构域(catalytic domain, CAD), C末端含有一个几丁质结合结构域(chitin binding domain, CBD)。多序列比对显示,HaCHT4具有几丁质酶的保守区域;系统发育分析表明,HaCHT4属于Ⅳ型几丁质酶。重组蛋白His-HaCHT4在大肠杆菌中成功表达。纯化的重组蛋白对胶体几丁质底物具有降解活性,最适温度和pH分别为50℃和7,动力学参数K_m和V_(max)值分别为1.76±0.35 mg/mL和0.0220±0.0012μg/mL·s。qPCR分析表明,HaCHT4在1龄和2龄幼虫期的表达量显著高于其他幼虫龄期及预蛹期;主要在中肠和脂肪体中高度表达,体壁和头部中低表达。【结论】结果提示棉铃虫HaCHT4可能参与围食膜中几丁质降解过程。这些结果为深入研究HaCHT4的功能奠定了基础,并为害虫防治提供了有用的信息。

抗棉铃虫Ⅳ型几丁质酶(HaCHT4)小鼠多克隆抗体的制备与鉴定

目的原核表达棉铃虫Ⅳ型几丁质酶(HaCHT4)并制备其多克隆抗体。方法在大肠杆菌中表达组蛋白-HaCHT4融合蛋白(His-HaCHT4),镍柱纯化目的蛋白,经足垫加皮下注射免疫小鼠。4次免疫后,用ELISA检测抗His-HaCHT4多克隆抗体的效价,Western blot法检测其免疫特异性。结果成功纯化His-HaCHT4融合蛋白,小鼠抗His-HaCHT4的多克隆抗体的滴度高于1∶204 800。Western blot结果显示该抗体能与His-HaCHT4融合蛋白及棉铃虫体中的天然HaCHT4结合,但不能与黄粉虫的蛋白结合。结论成功原核表达和纯化了His-HaCHT4,制备了特异性的鼠多克隆抗体。

棉铃虫乙醇脱氢酶5的原核表达和活性分析及其抗血清的制备

本课题组前期基于酵母单杂交技术筛选出响应2-十三烷酮诱导CYP6B6过表达的6个调控因子,乙醇脱氢酶5(HaADH5)是其中之一,乙醇脱氢酶是一种代谢乙醇的重要酶类,在哺乳动物中的研究很多,但在昆虫中的研究很少.为了进一步探究HaADH5是否参与P450 CYP6B6的过表达,进而参与棉铃虫对包括杀虫剂在内的外界有毒物质的代谢.本实验将pET32a-HaADH5转化至大肠杆菌Transetta中进行诱导表达,Western blot进一步验证融合蛋白HisHaADH5的表达,通过镍柱纯化获得融合蛋白His-HaADH5,且测定了酶活.用蛋白免疫法制备了鼠抗His-HaADH5的血清,Western blot分析了该抗血清的免疫特异性,继而用此抗体检测了HaADH5在不同组织中的表达.活性分析表明,在NAD+的存在下,融合蛋白可以对不同醇类和甲醛进行脱氢,尤其对异戊醇的脱氢活性最高,活性为1333 U/mg.制备的抗血清效价为1∶409600.Western blot结果表明,该抗血清既能与融合蛋白His-HaADH5结合,也能与棉铃虫体内的HaADH5结合,还发现HaADH5在脂肪体中的表达量最高.原核表达的融合蛋白能代谢异戊醇,制备的抗血清具有较好的免疫特性,这些结果为HaADH5蛋白水平的鉴定以及功能研究提供了重要的检测工具,也有助于我们更好地探索棉铃虫乙醇脱氢酶5的功能.