飞蝗核受体LmE75D的表达和功能初步分析
2021-08-31郭俊张学尧张建珍刘晓健
郭俊,张学尧,张建珍,刘晓健*
(1. 山西大学 应用生物学研究所,山西 太原 030006;2. 山西大学 生命科学学院,山西太原 030006)
0 引言
核受体可与特异的配体结合,通过调控下游基因的表达在生命体中发挥重要作用,分7 个亚家族:NR0、NR1、NR2、NR3、NR4、NR5 和NR6[1]。核受体一般包括5 个结构域:一个非依赖配体的激活结构域(A/B 结构域)、DNA 结合域(C 结构域)、铰链连接域(D 结构域)、配体结构域(E 结构域)和F 结构域[2],每个结构域都具有特定的结构和功能,E75核受体属于NR1 亚家族,命名为NR1D3。目前对E75 基因的研究多集中在完全变态昆虫中,如埃及 伊 蚊(Aedes aegypti)[3]、烟 草 天 蛾(Manduca sexta)[4]、大蜡螟(Galleria mellonella)[5]、云杉芽卷蛾(choristoneura fumiferana)[6]、家 蚕(Bombyx mori)[7]、印度谷螟(Plodia interpunctella)[8]、欧洲蜜蜂(Apis mellifera)[9]、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)[10]、德国小蠊(Blattella germanica)[11]等。根据A/B 结构域的不同,E75 可分为多个亚型,如家蚕中有3 个亚型[12],马铃薯甲虫有3 个亚型[13],各亚型均受蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)调控且具有时间和空间特异性差异表达特性。如马铃薯甲虫LdE75的3 个亚型基因均在体壁低表达,而在中肠、腹神经节等多个组织高表达,且具有相似的发育表达特性[13]。本课题组前期克隆获得E75 的3 个亚型:LmE75A、LmE75B和LmE75C,三者仅在A/B域不同,其余结构域相同。研究发现3 个LmE75亚型基因具有不同的组织表达特性;LmE75A在体壁和肌肉中高表达,其次是触角和前肠;LmE75B在体壁中高表达,其次是前肠;LmE75C特异性在体壁高表达[14]。
对E75 功能研究表明,E75 参与蜕皮激素信号途径,且在其中扮演至关重要的作用。如在马铃薯甲虫中取E75 不同亚型的共同区域进行RNAi,影响蜕皮激素和保幼激素的滴度从而调控相关信号通路,最终导致马铃薯甲虫化蛹困难而死亡[13]。……