茶足柄瘤蚜茧蜂蛹滞育过程中胰岛素信号通路及其相关途径的初探
2021-01-18韩海斌刘爱萍高书晶徐林波黄海广
刘 敏,韩海斌,刘爱萍*,高书晶,徐林波,黄海广
(1. 中国农业科学院草原研究所,呼和浩特 010000;2. 内蒙古自治区林业科学研究院,呼和浩特 010000)
茶足柄瘤蚜茧蜂LysiphlebustestaceipesCresson,隶属膜翅目Hymenoptera蚜茧蜂科Aphidiidea,是一种寄生性昆虫,可寄生于多种蚜虫,包括麦二叉蚜SchizaphisgraminumRondani、棉蚜AphisgossypiiGlover、玉米蚜RhopalosiphummaidisFitch、大豆蚜AphisgylcniesMatsumura等经济作物上的重要害虫和危害豆科牧草及沙生植物的主要蚜虫-苜蓿蚜AphiscraccivoraKoch(Rodrigues and Bueno, 2001; Silvaetal., 2008; 刘兴龙等,2009),是优良的天敌昆虫。
在生物体内,胰岛素信号通路(Insulin signaling pathway)是一条非常重要的信号通路,通过调节糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢,从而影响生物的生长、代谢、生殖、衰老等过程(Wu and Brown, 2006)。在昆虫体内,存在与脊椎动物胰岛素序列相似的蛋白,通常命名为胰岛素样蛋白(Insulin-like peptides, ILPs)。除埃及伊蚊AedesaegyptiILP3外,昆虫胰岛素样蛋白只有一个受体-胰岛素受体(Insulin receptor,INSR或IR)(Wenetal., 2010)。
胰岛素样蛋白与胰岛素受体结合后,胰岛素信号启动,激活的受体紧接着磷酸化胰岛素受体底物(Insulin receptor substrate,IRS);继而激活两条主要通路,第一条通路是通过磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylisonsitol 3-kinase,PI3K),激活蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt),蛋白激酶B磷酸化下游的靶标蛋白,如叉头状转录因子O家族FoxO(Forkhead box-containing protein, FoxO),来达到调节的目的,从而影响生命体的代谢调控过程,如糖代谢、脂类合成和基因表达等(Frame and Cohen, 2001; Tzivion and Hay, 2011; Leto and Saltiel, 2012)。FoxO转录调控因子是胰岛素信号通路中的关键分子,无刺激因子时,FoxO停留在细胞核中,处于去磷酸化状态,细胞核中的FoxO转录因子可以与相关的靶基因结合从而影响细胞周期、细胞凋亡、延长寿命、新陈代谢和应激反应、能量需求等(Accili and Arden, 2004)如果FoxO不能完成磷酸化,则会影响昆虫生长甚至导致细胞死亡(Rhodes and White, 2002);……
