家蚕丝氨酸蛋白酶基因BmSPH33对BmNPV诱导的免疫响应
2021-05-25张永红邵榆岚苏振国白兴荣
张永红,邵榆岚,苏振国,白兴荣
(云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所,云南 蒙自 661101)
【研究意义】丝氨酸蛋白酶(Serine protease,SP)是一类以丝氨酸为催化中心的蛋白质水解酶基因家族,在昆虫体内参与了食物消化、发育、先天免疫等[1-3]。家蚕丝氨酸蛋白酶基因家族包括BmSP(Bombyxmoriserine protease,BmSP)和同源体BmSPH(Bombyxmoriserine protease homolog,BmSPH)[4],它们是家蚕先天免疫通路中调控级联的关键酶类[5],所以研究BmSPs基因在家蚕免疫应答方面的作用具有重要意义。【前人研究进展】丝氨酸蛋白酶(SPs)普遍存在于生物体中,是一类含有保守催化三联残基His、Asp和Ser的蛋白质水解酶[6],它们通常以非酶催化活性的前体存在,其前肽必须被修剪才能激活,赵萍等[7]在家蚕基因组中共鉴定到143个BmSPs基因,分别标记为BmSP1—BmSP143,其中包括51个BmSPs和94个BmSPHs。BmSPs基因在家蚕体内组织和时期表达量不同,进而发挥着不同的功能[8]。已有研究发现BmSPs基因家族成员中BmSP2作为中肠消化酶,对家蚕核型多角体病毒(Bombyxmorinucleopolyhedrovirus,BmNPV)具有免疫作用[9],且BmSP25基因在BmNPV的感染诱导下产生了免疫响应[10]、BmSP142在家蚕感染BmNPV与BmBDV(Bombyxmoribidensovirus,BmBDV)后均表现为上调[11],BmSP36与BmSP141参与家蚕的食物消化过程[12-13]、BmSP95在家蚕蛹皮蜕化过程中发挥着功能[14]。丝氨酸蛋白酶同源物(SPHs)在氨基酸序列上与SPs相似,但由于一个或多个催化残基发生突变而缺乏酶催化活性[15],但它们参与了前酚氧化酶(proPO)激活系统,导致黑色素化。研究发现家蚕丝氨酸蛋白酶同源体BmSPH-1具有幼虫-蛹转化、蛹表皮黑色素化和家蚕天然免疫的双重作用[16]。【本研究切入点】家蚕丝氨酸蛋白酶BmSPs在家蚕肠道内主要参与食物消化,还参与宿主的免疫应答过程,至今未见BmSPH33基因对BmNPV免疫响应机理方面的报道。……
