中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18的原核表达及配体结合特性

【目的】研究中红侧沟茧蜂Microplitis mediator气味结合蛋白MmedOBP18在触角中的表达定位,解析MmedOBP18重组蛋白的配体结合特性。【方法】原核表达中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18;采用荧光免疫组织化学技术研究MmedOBP18在中红侧沟茧蜂雌蜂触角中的表达定位;通过荧光竞争结合实验分析MmedOBP18重组蛋白与99种候选配体的结合特性。【结果】在原核表达系统中成功表达MmedOBP18重组蛋白。荧光免疫定位结果显示MmedOBP18主要表达在触角锥形感器Ⅰ内的淋巴液中。荧光竞争结合实验结果表明,MmedOBP18重组蛋白能够与16种候选配体结合,与低挥发性植物挥发物2-十三酮、十二醛、十四酸和十一酸的结合能力最强,其解离常数K_i值分别为5.21, 6.42, 6.49和6.58μmol/L;而且MmedOBP18重组蛋白与非挥发性植物次生物质棕榈酸、棉酚、槲皮素及亚麻酸也有较强的结合能力,K_i值分别为3.86, 5.07, 5.08和6.51μmol/L;此外,MmedOBP18重组蛋白与鳞翅目昆虫性信息素组分顺-9-十四碳烯醛及顺-11-十六碳醛表现出较强的结合能力,K_i值分别为9.09和11.67μmol/L,提示该蛋白在寄主定位过程中可发挥重要的作用。【结论】中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18能够结合长链低挥发和非挥发性化合物,推测其在嗅觉和味觉识别中发挥双重功能,主要参与对寄主和寄主生境的化学信息的近距离识别。

白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP3的免疫定位及配体结合特性

【目的】本研究旨在解析白蜡窄吉丁Agrilus planipennis气味结合蛋白AplaOBP3在触角中的定位及配体结合特性,同时比较AplaOBP3与已报道的AplaOBP1和AplaOBP2的功能异同。【方法】原核表达白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP3,制备多克隆抗体并进行Western blot检测;采用免疫组织化学技术在白蜡窄吉丁触角感器中对AplaOBP3的表达进行定位;通过荧光竞争结合实验分析AplaOBP3重组蛋白与58种化合物的结合特性,并与前期报道的白蜡窄吉丁AplaOBP1和AplaOBP2蛋白的配体结合特性进行比较。【结果】原核表达系统中成功表达AplaOBP3重组蛋白;免疫定位结果显示AplaOBP3在白蜡窄吉丁触角的锥形感器类型I中表达。荧光竞争结合实验结果表明,重组AplaOBP3蛋白与反-2-己烯醛、苯甲醛、4′-乙基苯乙酮、β-紫罗兰酮和罗勒烯具有强的结合能力,其解离常数K D值分别为6.20,4.03,5.24,1.72和4.83μmol/L。AplaOBP3与AplaOBP2具有相似的表达及配体结合特性。【结论】白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP3与AplaOBP2具有相似的表达及配体结合特性,它们可能共同参与白蜡窄吉丁的嗅觉感受,在白蜡窄吉丁寄主定位过程中发挥作用。

多异瓢虫气味结合蛋白HvarOBP2的基因克隆及配体结合特性分析

【目的】本研究旨在克隆多异瓢虫Hippodamia variegata气味结合蛋白(odorant-binding proteins,OBPs)基因HvarOBP2,并解析这一蛋白的配体结合特征。【方法】采用BLAST和生物信息学技术从多异瓢虫成虫触角转录组中鉴定候选气味结合蛋白基因HvarOBP2,PCR特异扩增HvarOBP2基因全长cDNA序列;通过体外原核表达和亲和柱层析等手段获得HvarOBP2重组蛋白;运用荧光竞争结合实验测定重组蛋白HvarOBP2与40种植物挥发物组分以及24种蚜虫相关挥发物组分的结合能力;使用PyMOL1.9.0进行重组蛋白HvarOBP2与4种配体(β-紫罗兰酮、邻苯二甲酸二丁酯、油酸和橙花叔醇)的分子对接模拟。【结果】HvarOBP2(GenBank登录号:OK340816)开放阅读框(open reading frame,ORF)长447 bp,其编码蛋白N端有17个氨基酸组成的信号肽,具有6个保守的半胱氨酸位点,属于classical OBPs亚家族。荧光竞争结合实验结果表明,重组蛋白HvarOBP2与植物挥发物组分油酸(解离常数K_(i)=1.68±0.04μmol/L)、邻苯二甲酸二丁酯(K_(i)=8.77±0.19μmol/L)、橙花叔醇(K_(i)=15.93±0.33μmol/L)和β-紫罗兰酮(K_(i)=10.79±0.24μmol/L)有较强的结合能力;重组蛋白HvarOBP2与上述4种配体的分子对接模拟表明,HvarOBP2的Phe12和Phe118是与多个配体结合的氨基酸残基。【结论】结果提示HvarOBP2参与多异瓢虫识别植物挥发物、间接定位猎物栖息地等行为,这些与HvarOBP2强结合的化合物在多异瓢虫搜寻定位寄主过程发挥作用。

基于β-乳球蛋白配体结合特性的活性成分包埋和保护研究现状

虽然营养活性成分具有调节生理机能的功能,但环境敏感性和低溶解度限制了许多活性成分在功能食品、药品和化妆品开发中的应用。可食用载体体系的设计和研发提供了克服这些限制的可能性。阐明载体物质和活性成分间作用机制,是设计和制备非乳状液型载体体系的关键。食品蛋白由于具有高营养价值和多种功能特性,因此被广泛应用于制备载体体系。β-乳球蛋白是牛乳中主要乳清蛋白,具有多个配体结合位点,可结合脂肪酸、维生素、磷脂、多酚类化合物等多种物质。β-乳球蛋白也可同时结合叶酸、白藜芦醇和维生素E,生成蛋白质-多配体复合物。本文概述了β-乳球蛋白与不同营养活性成分间相互作用,以及生成复合物对活性成分的保护作用,讨论了天然β-乳球蛋白作为营养活性成分载体的优、缺点以及开发基于此蛋白的多活性成分载体的可能性。

附睾特异分泌蛋白Lipocalin13的原核表达和纯化及其与配体结合特性的分析

大鼠Lipocalin13(rLcn13)是最近发现的一个大鼠附睾特异分泌的lipocalin家族蛋白,与男性生殖密切相关。该工作分析了rLcn13的染色体定位和基因特征,用同源模建方法获得了rLcn13蛋白的三级结构,并构建了rLcn13蛋白的原核表达系统,对rLcn13蛋白进行了可溶表达和纯化,并研究了rLcn13蛋白的配体结合特性。结果表明:(1)rLcn13蛋白在原核表达系统中能实现可溶性表达,并具有良好的三级结构;(2)rLcn13蛋白的二级结构以β-折叠为主;(3)rLcn13蛋白具有较强的视黄酸结合能力,也能结合其它一些lipocalin蛋白的配体;(4)rLcn13蛋白在大鼠附睾中可能起着视黄酸结合和转运作用,并有可能参与免疫反应。该研究为rLcn13蛋白的三维结构解析及其生理功能以及其它lipocalin家族蛋白的结构与功能关系的研究奠定了基础。

枣食芽象甲化学感受蛋白PyasCSP4的基因克隆、表达及配体结合特征

【目的】本研究为明确枣树Zizyphus jujuba主要害虫枣食芽象甲Scythropus yasumatsui化学感受蛋白4(chemosensory protein 4,CSP4)的表达特点及配体结合特性。【方法】基于枣食芽象甲成虫触角转录组数据,利用RT-PCR方法克隆了枣食芽象甲PyasCSP4 cDNA序列,并进行生物信息学分析。通过RT-qPCR方法测定PyasCSP4在枣食芽象甲成虫不同组织(触角、去除触角的头、胸、腹、足和翅)中的表达水平。通过原核表达系统和镍柱纯化获得PyasCSP4重组蛋白,采用荧光竞争结合实验测定重组蛋白PyasCSP4与35种枣树挥发物的结合特性。【结果】克隆获得枣食芽象甲PyasCSP4的cDNA序列(GenBank登录号:OK322362),其开放阅读框全长为366 bp,编码121个氨基酸,N末端有18个氨基酸组成的信号肽序列,PyasCSP4成熟蛋白序列具有4个保守的半胱氨酸残基。RT-qPCR结果表明,PyasCSP4基因在成虫不同组织中均有表达,在触角和翅中的表达量显著高于在其他组织中的表达量。重组蛋白PyasCSP4与25种配体具有结合活性,尤其与α-蒎烯、α-水芹烯和罗勒烯等的结合能力最强,解离常数(Ki)值分别为6.29,6.58和6.69μmol/L。【结论】PyasCSP4能够与多种枣树挥发物结合,推测其可能在枣食芽象甲定位寄主植物的过程中发挥重要作用。本研究的结果对阐明枣食芽象甲嗅觉机制和开展绿色防控研究具有重要意义。