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绿盲蝽气味结合蛋白的分子识别功能

武红珍  
【摘要】:嗅觉在昆虫多种行为方面起着重要的作用,比如,农业害虫的寄主选择行为、择偶行为等等。昆虫的气味结合蛋白(OBPs)是一类存在于嗅觉感受器淋巴液中的可溶性的分泌蛋白,它能运输气味分子到达嗅觉神经表面的受体上,是昆虫对外界气味分子的识别和化学信息素传递过程中的第一步生化反应。利用昆虫的嗅觉识别机制,以OBPs为靶标基因,干扰昆虫的寄主定位与交配等行为,将这一研究用于农业生产中的害虫治理已经成为近年来研究的热点,具有一定的理论与实践意义。 绿盲蝽是一种重要的、杂食性的农业昆虫,是我国长江流域与黄河流域棉田害虫的优势种,它不仅可以为害棉花、苜蓿、枣树、向日葵、茼蒿等,同时多种果树及蔬菜都是绿盲蝽的寄主。本研究以绿盲蝽Plus-CLlucOBP1为研究目标,对其进行了原核表达,并对其进行了功能验证。本研究的主要研究结果有以下几点: 1.选择出了适合Plus-C气味结合蛋白的表达菌株,经过稀有密码子分析与一系列的预实验,最终选择Rosetta(DE3)为Plus-C OBP1气味结合蛋白的表达菌株,避免了稀有密码子对蛋白表达的影响。 2.克隆并表达了第一个绿盲蝽Plus-C气味结合蛋白--AlucOBP1,通过质谱鉴定与Western blot验证了表达蛋白,确定其带标签分子量在37KD左右,运用HisTrap亲和层析柱法纯化蛋白,发现300mM咪唑是洗脱的最适浓度。切标签后发现其分子量为25KD左右,运用Bradford法测得最终纯化蛋白的浓度为1.462 mg/ml。 3.以1-NPN为荧光探针,通过荧光竞争结合实验,检测了50种不同种类的包括植物挥发物及性信息素的气味分子与AlucOBP1的结合能力,结果显示,AlucOBP1能与多种气味分子结合,其中与十七烷醇、1-庚醇、丁酸己酯、丁酸丁酯、金合欢烯、罗勒烯、2-辛酮等几种气味分子的结合能力比较强。推测AlucOBP1可能在感受信息素以及寄主定位的过程中发挥着重要作用。


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