光肩星天牛气味结合蛋白AglaOBP12的基因克隆、表达及配体结合特征

• 作者: 尚天翠 李广伟 陈秀琳
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 光肩星天牛 气味结合蛋白 嗅觉 基因表达 荧光竞争结合实验
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 1141-1154
• 页数: 14页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2017.10.005

摘要

[目的]克隆和鉴定光肩星天牛Anoplophora glabripennis气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)基因,明确其表达特点及与寄主植物挥发物的结合特性,有助于阐明光肩星天牛嗅觉识别的分子机制.[方法]根据光肩星天牛雌成虫触角转录组数据,利用RT-PCR克隆OBP12基因,并进行生物信息学分析.通过实时定量PCR(qRT-PCR)测定OBP12在光肩星天牛成虫触角、头(移除触角)、胸、腹、足、翅中的转录水平.利用原核表达系统和Ni离子亲和层析技术表达和纯化OBP12重组蛋白,荧光竞争结合实验测定重组蛋白与39种气味配体的结合能力.[结果]获得光肩星天牛气味结合蛋白基因AglaOBP12(GenBank登录号:KX890109)的完整编码序列,其开放阅读框长414 bp,编码137个氨基酸,N末端具有18个氨基酸组成的信号肽序列,蛋白序列具有6个保守的半胱氨酸残基,AglaOPB12属于Classical OBPs亚家族基因.qRT-PCR测定结果表明,AglaOBP12主要在成虫触角中表达,在其他组织微量表达.在待测的39种寄主植物挥发物中,重组蛋白AglaOBP12仅与19种化合物具有结合活性,表明AglaOBP12对寄主植物挥发物具有明显的选择结合特性.重组蛋白AglaOBP12与十二烷醇、十四烷醇、法尼醇、十二醛、乙酸-顺-3-己烯酯和β-石竹烯的结合能力较强,结合常数分别为1.96,0.96,1.03,0.82,0.77和0.74 μmol/L.[结论]明确了AglaOBP12的核苷酸和氨基酸序列组成,重组AglaOBP12蛋白与主链有12个碳原子的醇类、醛类和萜烯类挥发物有特异性的结合活性.根据AglaOBP12基因的表达特点和重组蛋白的结合特性,推测AglaOBP12在光肩星天牛成虫定位补充营养寄主植物中发挥重要作用.