多异瓢虫气味结合蛋白HvarOBP2的基因克隆及配体结合特性分析

作者：唐浩宇; 刘靖涛; 谢佼昕; 羿超群; 刘晓旭; 张永军^*; 孙洋^*

来源：昆虫学报, 2022, 65(08): 977-985.

DOI：10.16380/j.kcxb.2022.08.006

• 多异瓢虫
• 气味结合蛋白
• 原核表达
• 荧光竞争结合
• 配体结合特性

【目的】本研究旨在克隆多异瓢虫Hippodamia variegata气味结合蛋白(odorant-binding proteins, OBPs)基因HvarOBP2,并解析这一蛋白的配体结合特征。【方法】采用BLAST和生物信息学技术从多异瓢虫成虫触角转录组中鉴定候选气味结合蛋白基因HvarOBP2,PCR特异扩增HvarOBP2基因全长cDNA序列；通过体外原核表达和亲和柱层析等手段获得HvarOBP2重组蛋白；运用荧光竞争结合实验测定重组蛋白HvarOBP2与40种植物挥发物组分以及24种蚜虫相关挥发物组分的结合能力；使用PyMOL1.9.0进行重组蛋白HvarOBP2与4种配体(β-紫罗兰酮、邻苯二甲酸二丁酯、油酸和橙花叔醇)的分子对接模拟。【结果】HvarOBP2(GenBank登录号：OK340816)开放阅读框(open reading frame, ORF)长447 bp,其编码蛋白N端有17个氨基酸组成的信号肽，具有6个保守的半胱氨酸位点，属于classical OBPs亚家族。荧光竞争结合实验结果表明，重组蛋白HvarOBP2与植物挥发物组分油酸(解离常数Ki=1.68±0.04μmol/L)、邻苯二甲酸二丁酯(Ki=8.77±0.19μmol/L)、橙花叔醇(Ki=15.93±0.33μmol/L)和β-紫罗兰酮(Ki=10.79±0.24μmol/L)有较强的结合能力；重组蛋白HvarOBP2与上述4种配体的分子对接模拟表明，HvarOBP2的Phe12和Phe118是与多个配体结合的氨基酸残基。【结论】结果提示HvarOBP2参与多异瓢虫识别植物挥发物、间接定位猎物栖息地等行为，这些与HvarOBP2强结合的化合物在多异瓢虫搜寻定位寄主过程发挥作用。

• 单位
  植物病虫害生物学国家重点实验室; 生命科学学院; 安徽师范大学; 河北农业大学; 中国农业科学院植物保护研究所