细胞色素P450酶系统和精神药物

约在４０年前，人们就已揭示了肝内有细胞色素Ｐ４５０酶系统。现已知道，细胞色素Ｐ４５０酶系（以下简称Ｐ４５０）是有３０多种相关酶的家族，涉及到许多不同类型药物及内源性物质的氧化代谢。大多数抗抑郁药和抗精神病药，不是通过一种以上的Ｐ４５０同功酶所代谢，就...

安宫牛黄丸对小鼠肝脏细胞色素P450酶系统亚型RNA表达的影响

目的探索安宫牛黄丸对小鼠肝脏细胞色素P450酶系亚型mRNA表达的影响。方法 将健康雄性小鼠随机分为3组:空白对照组、安宫牛黄丸低剂量组(1.5 g/kg)、安宫牛黄丸高剂量组(3.0 g/kg),灌胃给药8d,每天1次,末次给药后1h断头取肝脏。提取、纯化总RNA,采用real-timeRT-PCR方法测定肝脏细胞色素P450酶系部分亚型mRNA的表达。结果安宫牛黄丸高剂量增加Cyp1a1 mRNA的表达;低、高剂量均明显增加Cyp2a4、Cyp3a11、Cyp4a10 mRNA的表达;Cyp7b1 mRNA的表达随给药剂量的增加而减少;而对Cyp2e1、Cyp2j5 mRNA的表达几乎没有影响。结论安宫牛黄丸可诱导小鼠肝脏Cyp1a1、Cyp2a4、Cyp3a11、Cyp4a10 mRNA的表达;抑制Cyp7b1mRNA的表达;但对Cyp2e1、Cyp2j5的表达几乎无影响。

细胞色素P450酶系统在中医药研究中的应用

细胞色素Ｐ４５０酶系统在中医药研究中的应用天津中医学院生化教研室李德淳关键词：细胞色素Ｐ４５０，微粒体药物代谢酶细胞色素Ｐ４５０发现于５０年代，３０多年来取得很大进展。在药物代谢、毒理学、肿瘤生化等的研究中，都涉及到细胞色素Ｐ４５０及其同功酶的作用。...

细胞色素P450-RhFRED人工融合酶的研究进展与应用

来自于红球菌Rhodococcus sp.NCIMB 9784的P450RhF是一个自给自足型的细胞色素P450酶,它的血红素结构域主要负责控制酶的底物特异性,P450还原酶伴侣蛋白RhFRED与细胞色素P450血红素结构域天然融合在一起,电子主要从蛋白分子内转移到P450血红素结构域。依据融合型P450RhF自给自足的特性,有学者利用P450RhF的还原伴侣蛋白RhFRED,与其它P450构建人工融合酶P450-RhFRED,来实现多种细胞色素P450基因的功能表达。基于此建立的P450-Rh-FRED融合文库对未知功能P450的催化功能探索有很大意义,P450-RhFRED融合酶技术也可用于开发已知细胞色素P450酶的工业应用。

长链非编码RNA LINC00987通过细胞色素P450途径促进AML细胞凋亡的机制研究

目的:探讨长链非编码RNA LINC00987在抗肿瘤药物诱导的急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞凋亡中的作用及分子机制。方法:通过RT-qPCR检测AML中的LINC00987表达水平。构建稳定敲减LINC00987基因的Molm13细胞(shLINC00987),通过Annexin V/PI检测LINC00987低表达对阿糖胞苷诱导AML细胞凋亡的影响。对LINC00987共表达基因进行信号通路富集,分析LINC00987的表达对细胞色素家族基因的影响。结果:与健康对照组相比,lncRNA LINC00987在AML细胞系和AML病人标本中均显著降低,而在抗AML治疗后缓解组中高表达;此外,低表达LINC00987与AML患者预后不良有关。抗肿瘤药物阿糖胞苷、阿霉素、三氧化二砷和维奈托克可显著诱导AML细胞系Molm13和MV411的LINC00987表达。下调LINC00987的表达可抑制阿糖胞苷诱导的Molm13细胞凋亡。进一步研究发现,LINC00987共表达基因可富集于细胞色素P450(cytochrome,P450,CYP450)介导的氧化应激通路/网络,且LINC00987的表达与CYP450家族基因CYP11B1、CYP2U1和CYP2C9的表达水平呈正相关。下调LINC00987的表达则可抑制阿糖胞苷诱导的CYP11B1、CYP2U1和CYP2C9的mRNA表达。结论:LINC00987可以作为AML的预后标志物,其可能通过CYP450介导的氧化应激途径促进阿糖胞苷诱导的AML细胞凋亡。

细胞色素P450氧化还原酶缺乏症试管助孕1例

细胞色素P450氧化还原酶缺乏症(cytochrome P450 oxidoreductase deficiency,PORD)是先天性肾上腺皮质增生症(congenital adrenal hyperplasia,CAH)中罕见的类型,为细胞色素P450氧化还原酶(cytochrome P450 oxidoreductase,POR)基因纯合或杂合变异引起的常染色体隐性遗传病。

Cocktail探针药物法评价玄参对大鼠细胞色素P450酶的影响

采用Cocktail探针药物法研究玄参对大鼠4种细胞色素P450(CYP3A4、CYP2D6、CYP2C9和CYP1A2)活性的影响.24只健康雄性SD大鼠(Sprague-Dawley rat)随机分为三组:A组为多剂量组,连续7 d给予150 mg/kg玄参.B组为单剂量组,第7 d给予150 mg/kg玄参.C组为对照组.第7 d,各组在给予玄参30 min后,再给予4种探针药物的混合溶液,其中咪达唑仑3 mg/kg、美托洛尔20 mg/kg、氯沙坦5 mg/kg、非那西汀5 mg/kg,分别用以评价CYP3A4、CYP2D6、CYP2C9和CYP1A2的活性.根据设定的时间点收集大鼠血浆样品,处理后的样品采用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)法测定样品中4种探针药物的浓度.结果可见,玄参对大鼠体内氯沙坦和非那西汀的药代动力学参数无显著影响.单剂量的玄参导致咪达唑仑代谢减慢,多剂量给予的玄参显著诱导美托洛尔代谢.玄参对CYP2C9和CYP1A2的酶活性无明显影响,可以抑制CYP3A4或诱导CYP2D6的酶活性.

复方曲肽注射液对细胞色素P450酶活性的体内外影响

目的考察复方曲肽注射液对细胞色素P450(CYP450)酶活性的体内外影响。方法将人肝微粒体与复方曲肽注射液(体积分数0.05%~10%)和CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4的特异性探针底物共孵育30 min,采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术检测相应代谢产物的生成量,并计算半数抑制浓度(IC_(50));将人原代肝细胞与复方曲肽注射液(体积分数0.05%~10%)或CYP1A2、CYP2B6、CYP3A4阳性诱导剂共孵育48 h后,采用实时荧光定量聚合酶链式反应法测定上述酶mRNA的相对表达量(即诱导倍数)。将雄性SD大鼠随机分为对照组(生理盐水+CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4探针底物8、2、1、1、10、10、8 mg/kg)和实验组(复方曲肽注射液0.9 mL/kg+CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4探针底物8、2、1、1、10、10、8 mg/kg),每组6只,采用Cocktail探针药物法,以UPLC-MS/MS技术为手段,检测各探针底物的药动学参数。结果经0.05%~10%复方曲肽注射液处理后,人肝微粒体中CYP2B6、CYP2C8、CYP2C19的活性无明显变化,未能拟合出IC50;CYP1A2、CYP2C9、CYP2D6、CYP3A4的IC50分别为419.90%、97.78%、176.00%、19.42%;经0.05%~10%复方曲肽注射液处理后,人原代肝细胞(批号MHK)中CYP3A4mRNA的平均诱导倍数为4.88(且有2个浓度点的平均诱导倍数>2);经复方曲肽注射液干预后,CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19底物的AUC0-t、AUC0-∞均显著升高,CYP2C8、CYP2C19底物的CL均显著降低,CYP2C9酶底物的t1/2显著延长(P<0.05)。结论复方曲肽注射液对人肝微粒中CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4活性无明显的体外抑制作用,对人原代肝细胞中CYP3A4mRNA的表达有体外诱导作用,对大鼠CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19活性有体内抑制作用。

稳定表达人细胞色素P450氧化还原酶(POR)的Flp-In^(TM) CHO细胞系的建立

目的建立稳定表达人细胞色素P450氧化还原酶(POR)的Flp-In^(TM) CHO细胞系,为进一步建立稳定双表达人POR与人细胞色素P450(CYP)的细胞系奠定基础。方法构建POR重组慢病毒并感染Flp-In^(TM) CHO细胞,荧光显微镜观察绿色荧光蛋白表达,挑选转染细胞进行嘌呤霉素筛选和单克隆培养,以获得稳定转染细胞株。利用丝裂霉素C(MMC)细胞毒实验、实时荧光定量PCR和Western blot法检测细胞POR的表达,获得稳定表达POR的Flp-In^(TM) CHO-POR细胞株。构建稳定双表达POR和CYP2C19的Flp-In^(TM) CHO-POR细胞(Flp-In^(TM) CHO-POR-2C19)和单表达CYP2C19的Flp-In^(TM) CHO细胞(Flp-In^(TM) CHO-2C19),并用环磷酰胺(CPA)测定CYP2C19酶活性。结果与感染阴性对照病毒的Flp-In^(TM) CHO细胞相比,感染POR重组慢病毒的Flp-In^(TM) CHO细胞MMC代谢活性升高,POR mRNA和蛋白的表达水平增加,说明获得了可稳定表达POR的Flp-In^(TM) CHO-POR细胞。与Flp-In^(TM) CHO细胞相比,Flp-In^(TM) CHO-2C19的CPA代谢活性无显著差异,而Flp-In^(TM) CHO-POR-2C19的CPA代谢活性增加且明显高于Flp-In^(TM) CHO-2C19细胞。结论成功建立了稳定表达POR且可进一步用于CYP转基因细胞构建的Flp-In^(TM) CHO-POR细胞系。

细胞色素P450酶诱导和抑制效应高通量筛选系统研究进展

细胞色素P450酶(CYP450)活性的诱导或抑制,是引起临床药物代谢性相互作用的主要作用机制。目前确定候选药物出现此类相互作用可能性的主要方法是通过体外CYP450诱导和抑制潜能的快速筛选。现从CYP450诱导机制、目前发展的综合活性筛选系统和诱导筛选系统、抑制效应筛选系统以及硅上虚拟筛选系统等几个方面,对CYP450诱导和抑制效应高通量筛选系统的研究进展作一综述。

细胞色素P450酶代谢N-亚硝胺类化合物的反应机理研究

细胞色素P450酶在生物体内分布广泛,在有机污染物的代谢中发挥重要作用。N-亚硝胺类化合物(N-nitrosamines,NAs)在P450酶的初始催化作用下,所生成的亲电化合物易于与DNA加合,从而可能产生致畸变和致癌毒性。本研究对21种NAs的α-C上的C—H键解离能(bond dissociation energy,BDE_(C-H))和P450酶介导的α-羟基化反应的氢提取活化能(ΔE^*)进行密度泛函理论计算模拟,探讨链状和环状NAs的BDE_(C-H)和ΔE^*的规律。计算结果表明,链状NAs的BDE_(C-H)为83.8~91.6 kcal·mol^(-1)(1 kcal=4.1859 kJ),ΔE*为8.3~15.9 kcal·mol^(-1)(1 kcal=4.1859 kJ);环状NAs的BDE_(C-H)为74.4~88.6 kcal·mol^(-1)(1 kcal=4.1859 kJ),ΔE*为8.7~15.1 kcal·mol^(-1)(1 kcal=4.1859 kJ)。建立的NAs反应性模型经多元线性回归(MLR)拟合后表明模型的稳健性良好,链状NAs模型的可决系数(R^(2))=0.9,平均绝对误差(MAE)=0.8 kcal·mol^(-1)(1 kcal=4.1859 kJ),环状NAs模型的R^(2)=0.9,MAE=1.0 kcal·mol^(-1)(1 kcal=4.1859 kJ)。同时,以甲基乙烯基亚硝胺为例,理论预测P450酶代谢的环氧化反应和羟基化反应的区域选择性,从动力学和热力学角度表明2种反应均可发生。本研究开发了一种计算成本小的P450酶代谢NAs作用机制的方法,从而为NAs环境健康风险评估提供理论基础。

细胞色素P450系统与蛋白酶抑制剂的药物相互作用

简述了细胞色素P45 0 (CYP)系统的同工酶命名、异构体类型和基因多态性表达 ,并介绍了酶抑制剂和酶诱导剂的动力学特性。阐述了蛋白酶抑制剂沙奎那韦、茚地那韦、利托那韦和那非那韦与其他经CYP代谢的药物合用时出现的药物相互作用。

复方丹参滴丸对大鼠肝细胞色素P450酶的影响

目的观察复方丹参滴丸及其单味药对大鼠肝细胞色素P450酶(CYP)主要亚型的影响。方法 SD大鼠分别ig给予复方丹参滴丸0.3258 g.kg-1,丹参0.27 g.kg-1,三七0.0528 g.kg-1和冰片0.003 g.kg-1,每天1次,连续28 d,取大鼠肝微粒体,与CYP1A2,CYP2B6,CYP2C12,CYP2C13,CYP2D2和CYP3A1特异性底物探针共孵育,用高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS/MS)测定底物的代谢产物,分析CYP1A2,CYP2B6,CYP2C12,CYP2C13,CYP2D2和CYP3A1酶活性,同时用PCR方法检测cyp1a2,cyp2b1/2,cyp2c11,cyp2e1和cyp3a1 mRNA表达的变化。结果与正常对照组相比,苯巴比妥(阳性对照)对CYP2D2和CYP3A1活性有明显抑制作用,对CYP1A2,CYP2B6,CYP2C12和CYP2C13有明显诱导作用(P<0.05,P<0.01);复方丹参滴丸对CYP1A2和CYP2B6活性有明显抑制作用,对CYP2D2有诱导作用(P<0.05);丹参对CYP1A2和CYP2B6活性有明显抑制作用(P<0.05);三七对CYP1A2,CYP2B6,CYP2C13和CYP2D2活性有明显抑制作用(P<0.05);冰片明显抑制CYP1A2,CYP2B6,CYP2C12,CYP2C13和CYP2D2活性(P<0.01),且抑制强度高于复方丹参滴丸。与正常对照组相比,苯巴比妥对cyp1a2和cyp2b1/2 mRNA水平有明显诱导作用(P<0.05);复方丹参滴丸、丹参和三七对cyp1a2,cyp2b1/2,cyp2c11,cyp2e1和cyp3a1 mRNA水平无明显影响;冰片对cyp1a2,cyp2b1/2和cyp2c11 mRNA水平有明显抑制作用(P<0.05,P<0.01)。结论复方丹参滴丸中各单味药对CYP酶的影响强于全方对CYP酶的影响,其中以冰片对药物代谢酶的影响最为显著。

朱砂安神丸、朱砂、硫化汞和氯化汞对大鼠肝脏细胞色素P450酶的影响

目的探讨硫化汞(HgS)、氯化汞(HgCl2)、朱砂及其复方朱砂安神丸对肝细胞色素P450酶的影响。方法雄性SD大鼠ig给予朱砂安神丸1.4 g.kg-1、朱砂0.15 g.kg-1、HgS 0.15 g.kg-1和HgCl20.02 g.kg-1,每天1次,连续21 d,观察大鼠日常行为变化,记录体质量,末次给药后处死大鼠,检测血清谷丙转氨酶(ALT)、肝指数和肝汞蓄积量;RT-PCR法检测肝金属硫蛋白-2(MT-2),CYP1A1,CYP1A2,CYP3A2,CYP4A10,CYP2B1和结构型雄烷受体(CAR)基因的表达。结果与正常对照组相比,HgCl2组大鼠饮食、活动减少,精神较差,体质量明显降低,肝有增大趋势,肝汞蓄积量明显升高(P<0.05),MT-2,CYP1A1,CYP1A2基因表达明显升高(P<0.05),CYP4A10有增高趋势,CAR基因表达明显降低。与正常对照组相比,朱砂、朱砂安神丸和HgS组的肝指数、ALT和汞蓄积量没有明显差异,同时朱砂安神丸、朱砂和HgS组的MT-2,CYP1A1,CYP1A2,CYP3A2,CYP4A10,CAR及CYP2B1基因表达没有明显变化,但朱砂可明显上调CYP3A2基因表达。结论朱砂安神丸、朱砂和HgS短期给药肝组织汞蓄积量远小于HgCl2,未改变MT-2、CYP酶、CAR基因的表达,但朱砂可上调CYP3A2基因表达,而HgCl2可明显影响MT-2、CYP酶、CAR的基因表达。

氟喹诺酮类药物对大鼠肝微粒体细胞色素P450酶系的影响

目的比较4种氟喹诺酮类药物[左氧氟沙星(LVFX)、加替沙星(GTFX)、莫西沙星(MXFX)、帕珠沙星(PZFX)]对大鼠肝微粒体细胞色素P450(CYP450)酶系的影响。方法 30只雄性Wistar大鼠随机分为空白对照组、LVFX组(LV组)、GTFX组(GT组)、MXFX组(MX组)、PZFX组(PZ组),每组6只,给药方案为120mg/(kg.d),尾静脉注射给药,连续7d。末次给药后24h处死动物,差速离心法制备肝微粒体混悬液,Lowry法测定肝微粒体蛋白浓度,分光光度法检测肝微粒体CYP450酶系的含量及活性,并采用单因素方差分析进行统计。结果与空白对照组比较,MX组和GT组大鼠肝重明显降低(P<0.01,P<0.05),LV组、GT组和MX组大鼠肝微粒体蛋白浓度明显增加(P<0.01),LV组和GT组CYP450含量增加(P<0.05,P<0.01),GT组细胞色素b5(Cytb5)含量增加(P<0.05)。肝微粒体NADPH-CytC还原酶活性测定结果显示,给药组与空白对照组差异无统计学意义(P>0.05)。氨基吡啉-N-脱甲基酶活性测定结果显示,LV组、GT组和MX组酶活性与空白对照组比较差异均有统计学意义(P<0.01)。红霉素-N-脱甲基酶活性测定结果显示,与空白对照组比较,GT组酶活性降低,MX组酶活性升高,差异有统计学意义(P<0.01)。大鼠肝微粒体CYP450酶系亚家族活性检测结果显示,与空白对照组比较,LV组、MX组和PZ组7-苄基香豆素脱烃酶(BROD)活性升高(P<0.01),GT组7-甲氧基香豆素脱烃酶(MROD)活性降低(P<0.05)、7-苯基香豆素脱烃酶(PROD)活性增加,PZ组PROD活性降低(P<0.01),4种药物均可使乙氧基香豆素脱烃酶(EROD)活性增加(P<0.01)。结论 4种氟喹诺酮类药物对CYP450酶系均有肯定作用,对不同的酶其作用效果不同,从影响范围来看,GTFX、MXFX、LVFX和PZFX的作用依次减小。

缺血后处理对在体大鼠缺血-再灌注心肌细胞色素P450表氧化酶2J3/环氧二十碳三烯酸系统的影响

目的观察缺血后处理拮抗心肌缺血-再灌注损伤时内源性细胞色素P450表氧化酶2J3/环氧二十碳三烯酸(CYP2J3/EET)系统的变化。方法复制在体大鼠心肌缺血-再灌注损伤及缺血后处理模型。雄性Wistar大鼠(250～300)g随机分为三组:假手术组(Sham)、缺血-再灌注组(I-R)、缺血后处理组(IPo)。动脉插管测定心功能指标,采用TTC染色法测定心肌梗死范围,采用RT-PCR法检测心脏细胞色素P450表氧化酶亚型2J3(CYP2J3)mRNA表达,采用Western blot方法测定心肌组织CYP2J3蛋白水平的变化,高效液相色谱法测定11,12-EET含量。结果与I-R组相比IPo组左室收缩末压(LVESP)、左室内压最大上升/下降速率(±LVdp/dtmax)均显著升高;心肌梗死面积减少20.76%(P<0.01);与Sham组及I-R组相比IPo组CYP2J3 mRNA、CYP2J3蛋白及11,12-EET含量明显升高(P<0.05)。结论IPo可减轻在体心肌I-R损伤同时上调心脏CYP2J3/EET系统;提示CYP2J3/EET系统可能与IPo拮抗心脏I-R损伤作用相关。

细胞色素P450酶在香精香料绿色生物合成中的应用

细胞色素P450酶是一类含亚铁血红素的蛋白超家族,来源广泛,几乎存在于所有的生命形式中。P450酶被誉为“黄金催化剂”,主要参与生物体内源物质合成、异源物质代谢及天然产物的生物合成,具有底物谱广、催化反应类型多样、催化立体专一性强等优点,使得它们在药物/毒物代谢、工程化生物合成等方面受到越来越多的关注。其中,P450酶可以实现常温、常压、中性条件下特定惰性C-H键选择性羟化,在高附加值精细化学品的生物合成中具有重要应用价值。本文介绍了P450选择性羟化的催化机制及几种常见的P450电子传递系统,并结合蛋白质工程与代谢工程,以柠檬烯含氧衍生物、诺卡酮、檀香醇、4-羟基异佛尔酮、大环内酯麝香等高附加值化合物的生物合成为例,综述了单酶催化的生物转化或全细胞从头合成的方式在天然香精香料生物合成中的探索与应用,探讨其面临的挑战并展望了其应用前景。

药物代谢酶细胞色素P450单核苷酸多态性影响哮喘儿童吸入皮质醇激素疗效研究

目的:探讨哮喘儿童及健康儿童细胞色素P450酶3A5(CYP3A5)基因rs776746和rs15524单核苷酸多态性(SNPs),阐明儿童哮喘易感性及不同基因型哮喘儿童吸入糖皮质激素(ICS)临床疗效间关系。方法:对2016年10月至2020年10月就诊于北部战区总医院东北地区符合纳入标准的79例汉族哮喘患儿(病例组)及100例健康儿童(对照组)行CYP3A5基因rs776746、rs15524位点多态性检测,并对基因型及等位基因分析,连锁分析。对病例组给予吸入用糖皮质激素雾化吸入3个月,于入组时及治疗后测定肺功能及呼出气一氧化氮(FeNO),在治疗后做哮喘控制评分C-ACT/ACT,从而比较不同基因型患病情况及以上检测指标评分差异。结果:rs776746及rs15524位点存在完全连锁不平衡。CYP3A5基因rs776746位点存在T/T、T/C和C/C 3种基因型。不同基因型在病例组与对照组间频存在统计学差异(χ^(2)=9.121,P=0.010),T/C型患哮喘概率是T/T型的6.345倍(P=0.007),C/C型患哮喘概率是T/T型的3.864倍(P=0.04),变异型患哮喘概率是野生型的4.682倍(P=0.011);rs15524位点存在A/A、A/G和G/G 3种基因型。不同基因型在病例组与对照组间频率存在统计学差异(χ^(2)=9.121,P=0.010),A/A型患哮喘概率是G/G型的3.864倍(P=0.044),A/G型患哮喘概率是G/G型的6.345倍(P=0.007),对比病例组与对照组G/G型与A/A+A/G型频率时,发现后者患哮喘概率是前者的4.682倍(P=0.011)。rs776746位点变异型FEF50及FEF75实测值占预计值百分比的改善率明显高于野生型(t=-2.499、-3.256,P=0.024、0.019),rs15524位点变异型FEF50及FEF75实测值占预计值百分比的改善率明显低于野生型(t=3.380、2.325,P=0.015、0.042)。rs776746位点变异型C-ACT/ACT评分明显高于野生型组(t=0.571,P=0.037);rs15524位点野生型与变异型C-ACT/ACT评分差异无统计学意义(t=0.486,P=0.545)。结论:CYP3A5基因rs776746、rs15524位点均是儿童哮喘易感位点,rs776746及rs15524位点野生型或变异型与吸入ICS治疗后小气道功能改善情况有关。rs776746位点野生型或变异型与哮喘控制情况有关。

烟草甲细胞色素P450还原酶基因的分子特征与表达模式分析

烟草甲Lasioderma serricorne是一种重要的仓储害虫,长期化学防治导致烟草甲已对多种传统熏蒸剂产生抗性,但其对新型熏蒸剂甲酸乙酯仍处于敏感水平。因此明确其体内细胞色素P450还原酶(cytochrome P450 reductase, CPR)对甲酸乙酯的代谢解毒功能,对开展该药剂的抗性监测及延缓抗性的发生发展具有重要意义。本研究旨在克隆烟草甲LsCPR基因,分析其分子特征和表达特性,为进一步明确其在烟草甲对甲酸乙酯解毒代谢过程中的作用奠定基础。利用RT-PCR技术克隆烟草甲LsCPR基因的开放阅读框(open reading frame, ORF);利用生物信息学软件分析LsCPR编码蛋白的结构、特征和系统进化关系。采用实时定量PCR技术检测LsCPR在烟草甲不同发育阶段(低龄幼虫、高龄幼虫、蛹、低龄成虫、高龄成虫)、幼虫不同组织(表皮、肠道、脂肪体和马氏管)以及甲酸乙酯熏蒸胁迫后的表达模式。烟草甲LsCPR基因的ORF为2 046 bp(GenBank登录号:MZ423209),编码681个氨基酸,具有典型的昆虫CPR基因FMN区域、NADPH区域和FAD等保守结构域。系统发育分析表明,烟草甲LsCPR与鞘翅目昆虫聚为一支,且与赤拟谷盗Tribolium castaneum CPR亲缘关系最近。LsCPR在烟草甲不同发育阶段均有表达,在高龄幼虫期的表达水平较高;在幼虫体内的表达部位主要在肠道,其次为脂肪体和马氏管,而在表皮的表达水平最低。LC_(10)、LC_(30)和LC_(50) 3种浓度的甲酸乙酯处理24 h后,烟草甲LsCPR表达量随着胁迫浓度升高而上调且显著高于对照;甲酸乙酯LC_(50)处理烟草甲不同时间(3、6、12、24和48 h)后,LsCPR基因上调表达,24 h时达到表达高峰。推测LsCPR是参与烟草甲代谢甲酸乙酯的候选基因。