林 莉, 余小强, 关 雄, 邵恩斯

(1.福建农林大学, 国家菌草工程技术研究中心, 福州 350002; 2.福建农业职业技术学院动物科技学院, 福州 350007;3.福建农林大学植物保护学院, 福州 350002; 4.华南师范大学生命科学学院, 广州 510631)

褐飞虱Nilaparvatalugens是一种在水稻上危害性极大的半翅目(Hemiptera)刺吸式口器害虫，同时，褐飞虱是多种水稻病毒的中间宿主，能够传播包括水稻齿矮病毒(rice rugged stunt virus, RRSV)及水稻草矮病毒(rice grassy stunt virus, RGSV)等多种病毒病害，对水稻生产造成严重的间接危害(Luetal., 2015)，这些都与褐飞虱消化系统中肠道内的蛋白酶密切相关。褐飞虱肠道内的蛋白酶种类众多，氨肽酶N(aminopeptidase N, APN, EC 3.4.11.2)是其中重要的一类蛋白酶(Terraetal., 1996)。APN是M1外肽酶家族中的成员，该家族蛋白多含有一个锌离子结合域HEXXHX18E和一个高度保守的GAMEN序列。研究显示上述两个保守功能域与APN酶活性密切相关(Luanetal., 2012)。APN主要以可溶性和膜结合蛋白的两种形式存在于动植物体内许多亚细胞器、细胞质和膜成分中(Thieleetal., 1997)。在昆虫体内，APN分为膜结合蛋白和可溶蛋白两类。其中膜结合APN主要存在中肠刷状缘膜表面(Terraetal., 1996)，是一种通过糖基磷脂酰肌醇(glycosylphosphatidylinositol, GPI)锚定附着在细胞膜上的糖蛋白(Knightetal., 1995)，并且优先锚定在富含胆固醇的膜上(Zhuangetal., 2002)。在昆虫体内，外源蛋白进入消化道后首先被蛋白内切酶水解成多种短肽，尔后羧肽酶及氨肽酶(包括APN)将这些短肽进一步水解成氨基酸(Wangetal., 2005)。昆虫中肠APN还被报道是多种病原物的受体或结合位点。例如，鳞翅目和双翅目昆虫中肠APN被发现参与了苏云金杆菌Bacillusthuringiensis(Bt)Cry杀虫毒素的毒理机制(Knightetal., 1994; Zhaoetal., 2017; Gómezetal., 2018; Guoetal., 2020)。在豌豆蚜Acyrthosiphonpisum等半翅目昆虫体内APN被发现是凝集素蛋白的受体(Angeluccietal., 2008; Fitchesetal., 2008)。……