腰带长体茧蜂胚胎表面Helix pomatia lectin结合蛋白保护其逃避寄主血细胞包囊反应的机制研究

以腰带长体茧蜂Macrocentrus cingulum /亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis寄生体系为研究对象，在前期已证明Helix pomatia lectin 结合蛋白可以保护蜂胚胎逃避寄主血细胞包囊反应的基础上，通过分析GalNAc-两种糖表面修饰结构在寄生蜂及寄主幼虫中的分布，明确是否蜂卵及胚胎表面的糖蛋白上存在Gal-修饰，在寄主幼虫中GalNAc-是"自我"信号，而Gal-是"非我"信号。然后降低此蛋白在蜂胚胎外膜的表达，检测蜂胚胎外膜是否有Gal-信号暴露，并分析寄主血细胞对蜂胚胎的包囊情况，明确此蛋白对胚胎的保护作用是否是由于蛋白表面的GalNAc修饰遮盖了蜂胚胎外膜表面的Gal-修饰，使之不能被识别为"非我"。初步阐明Helix pomatia lectin结合蛋白保护腰带长体茧蜂胚胎逃避寄主包囊反应的机制。

阐明寄生蜂如何逃避寄主的天然免疫反应对将寄生蜂广泛应用于农业害虫控制有重要意义。本项目在前期工作的基础上，以腰带长体茧蜂/亚洲玉米螟寄生体系为研究对象，进一步深入研究了腰带长体茧蜂卵和胚胎表面的Helix Pomatia lectin结合蛋白-hemomucin如何保护其逃避寄主血细胞的包囊反应的分子机制。在克隆hemomucin基因，表达部分蛋白序列并制备抗体的基础上，分析了该蛋白的分子特征及在寄生蜂中的分布及表达差异。结果表明hemomucin是一个97kDa的跨膜糖蛋白，含有51个O-糖基化位点，具有典型的mucin结构域特征。系统发育分析结果表明其与基因组已知的丽蝇蛹集金小蜂及蜜蜂的hemomucin基因亲缘关系最近。Hemomucin基因在蜂早期发育的各个时期（卵、桑椹胚及胚胎期）表达量较高，而在幼虫及蛹期表达量较低而Western blotting 结果表明Hemomucin在蜂卵、桑椹胚、胚胎及幼虫中均有表达。抗体封闭实验结果表明当蜂胚胎被hemomucin蛋白的抗体封闭，再转移到未寄生亚洲玉米螟体内后，多于70%的胚胎会被寄主血细胞包囊，与未免疫兔血清处理的结果相比差异极显著（p<0.01）。RNAi结果进一步表明浸泡过dsHem的蜂胚胎的hemomucin的表达可以降低50%左右，当把这些表达量明显降低的胚胎转移到寄主幼虫体内后，90%左右的胚胎会被包囊。综上结果表明hemomucin蛋白在保护寄生蜂逃避寄主的包囊反应过程中起着重要作用。进一步使用O-糖苷酶消化蜂胚胎表面O-糖苷键后进行包囊分析，发现，50%左右的消化后的胚胎会被寄主血细胞包囊。这个结果表明，hemomucin蛋白表面的O-糖基化结构可能是起作用的重要因素。为了进一步确认O-糖基化结构在该过程中的功能，hemomucin的真核表达及纯化工作正在后续进行中。. 此外，鉴定到腰带长体茧蜂的非适宜性寄主甜菜夜蛾。结果表明，腰带长体茧蜂寄生后的90%以上甜菜夜蛾中可以检测到腰带长体茧蜂的COI基因，但是却没有观察到蜂胚胎的存在。表明腰带长体茧蜂可以将卵产入其中，但蜂卵会被寄主免疫反应清除及杀死。Hemomucin基因在两种寄主幼虫亚洲玉米螟及甜菜夜蛾中均有表达，但是它们的分布及分子量均存在差异，这有可能是腰带长体茧蜂蜂卵在两种鳞翅目幼虫体内命运不同的分子基础。