腰带长体茧蜂对酚氧化酶原激活酶的调控及其夹型结构域晶体结构解析

本项目以腰带长体茧蜂与亚洲玉米螟为寄生体系，研究寄生蜂对昆虫免疫关键酶PPAE的调控机制。通过纯化亚洲玉米螟幼虫血淋巴中PPAE，制备多克隆抗体，研究其功能、组织分布和生化性质；通过定量PCR的方法检测被寄生后亚洲玉米螟幼虫不同组织中PPAE的mRNA表达水平差异；通过注射寄生蜂毒液和萼液研究寄生蜂生理因子对寄主昆虫体内PPAE活性的影响，结合体外添加寄生蜂毒液和萼液成分到纯化获得的PPAE中，检测寄生蜂生理因子对PPAE激活PPO功能的影响，以阐明寄生蜂调控寄主PPAE基因表达的分子机制；通过亚洲玉米螟幼虫PPAE的基因克隆及其夹型结构域原核表达、晶体培养与三维结构解析，获得夹型结构域三维结构数据，在此基础上阐明寄生蜂调控寄主昆虫免疫防御的分子机理，可望基于夹型结构域寻找到抑制昆虫免疫系统的新型杀虫剂靶标位点，筛选PPAE抑制剂，为创制新农药打下基础。

本项目以腰带长体茧蜂与亚洲玉米螟为寄生体系，研究寄生蜂对昆虫免疫关键酶PAP（PPAE）的调控机制。采用RT-PCR及RACE技术从亚洲玉米螟幼虫中克隆了PAP基因全长cDNA序列，并进行了生物信息学分析；对亚洲玉米螟幼虫PAP基因的全酶进行原核表达，并制备了兔抗亚洲玉米螟PAP的多克隆抗体；对PAP基因中具有丝氨酸蛋白酶催化活性的第二个Clip结构域亚克隆，进行了原核表达、蛋白晶体培养和初步结构解析。通过系列柱层析方法纯化了亚洲玉米螟幼虫血清中PAP。通过荧光定量PCR的方法分析了腰带长体茧蜂寄生及细菌注射对亚洲玉米螟幼虫体内PAP基因在mRNA表达水平的影响，阐明寄生蜂调控寄主PAP基因表达的分子机制；进行亚洲玉米螟幼虫体内与昆虫免疫相关的保幼激素二醇激酶（JHDK）基因克隆及其在亚洲玉米螟幼虫体内的转录水平分析；进行了亚洲玉米螟幼虫体内与天然免疫相关的贮存蛋白（SP）基因cDNA片段克隆。外源物侵染可引起亚洲玉米螟幼虫产生免疫应激反应，并诱导产生抗菌肽，我们成功从亚洲玉米螟幼虫体内进行了抗菌肽诱导。在此基础上阐明寄生蜂调控寄主昆虫免疫防御的分子机理，可望基于夹型结构域寻找到抑制昆虫免疫系统的新型杀虫剂靶标位点。