小菜蛾活化蛋白激酶C受体1基因PxyRACK1在变态发育调控中的作用
2021-09-06胡晓汉田素芬陈艺欣顾晓军黄劲飞
胡晓汉, 田素芬, 林 硕, 陈艺欣, 魏 辉, 顾晓军,*, 黄劲飞,*
(1.福建农林大学植物保护学院, 福州 350002; 2. 福建省农业科学研究院, 福建省作物有害生物监测与治理重点实验室,福州 350013; 3. 福建省农业科学研究院, 农业农村部福州作物有害生物科学观测试验站, 福州 350013)
活化蛋白激酶C受体1(receptor for activated C kinase 1, RACK1)是一种胞浆内游离的WD-重复蛋白(WD-repeat protein),广泛存在于各类原核生物和真核生物中(段红英等, 2007; Adamsetal., 2011)。WD-重复蛋白通常由4~10个重复的WD基元组成,WD基元得名于其C端含有色氨酸-天冬氨酸(WD)保守序列(Huetal., 2017)。在生物体内,WD-重复蛋白具有组装细胞骨架、转运蛋白质、运输囊泡、调控细胞周期等功能(Huetal., 2017)。
RACK1作为支架型蛋白,在生物体中参与了多种信号通路(代静等, 2017)。在昆虫中也是如此,如在黑腹果蝇Drosophilamelanogaster中,RACK1作为折叠蛋白参与了自噬体的形成(Érdietal., 2012),并在p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK)/RACK1通路中调节蛋白质平衡从而影响细胞衰老和肌肉应激反应等(Belozerovetal., 2014)。近年来,RACK1在调控昆虫生长发育方面的功能越来越受到关注。在果蝇(Kadrmasetal., 2007; Wangetal., 2012)、棉铃虫Helicoverpaarmigera(侯元春等, 2012)、云杉卷叶蛾Choristoneurafumiferana(Quanetal., 2006)中均发现RACK1能够响应蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)的诱导,参与蛋白磷酸化并激活下游转录因子。此外,RACK1还能与家蚕Bombyxmori蛹期特异因子Broad Complex(Br)相互作用(王永虎, 2013; Chengetal., 2014)。
BroadComplex(Br)是全变态昆虫蛹期蜕皮激素20E通路的初级响应基因,对成功化蛹具有关键作用(Chengetal., 2014)。小菜蛾Plutellaxylostella中发现了Br-Z2/3(PxyBr-Z2/3)和Br-Z7(PxyBr-Z7)两种异构体,其中PxyBr-Z2/3是小菜蛾化蛹变态的主要调控基因(Huangetal., 2019; 胡晓汉等, 2021)。目前,RACK1在小菜蛾蛹期发育的功能及其对PxyBr-Z2/3的调控机制尚未见报道。本研究基于小菜蛾基因组信息(Youetal., 2013),克隆并测序了……
