草地贪夜蛾半胱氨酸蛋白酶Sf-caspase-3基因克隆与表达分析

作者：舒本水; 钟宏新; 冯杰; 洪一峰; 林进添^*

来源：环境昆虫学报, 2020, 42(06): 1352-1360.

• 草地贪夜蛾
• Sf-caspase-3
• 克隆
• 时空表达
• 原核表达

半胱氨酸蛋白酶(caspases)是细胞凋亡过程中重要的酶类,参与调控昆虫变态发育及响应外界压力等多种生理过程。本研究通过转录组数据及逆转录PCR鉴定并验证得到草地贪夜蛾Spodoptera frugiperdaSf-caspase-3基因编码区全长。该基因编码区长840 bp,编码279个氨基酸,预测蛋白分子量为31.43 kDa。氨基酸序列分析表明Sf-caspase-3具有保守的QACRG五肽序列,且与Lep-caspase-3高度保守。进化树分析表明Sf-caspase-3与甜菜夜蛾Spodoptera exigua Se-caspase-3亲缘关系最近。RT-qPCR检测结果表明Sf-caspase-3在草地贪夜蛾各个龄期均有表达,其中3～6龄幼虫期表达量最高,蛹期和卵期表达量最低。此外Sf-caspase-3在6龄幼虫中肠组织中表达量最高,而在表皮、脂肪体及马氏管中表达量极低。本研究成功构建Sf-caspase-3原核表达重组质粒,在28℃下0.4 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导重组菌株4 h得到约50 kDa大小条带,与预期条带大小相符。蛋白可溶性分析表明Sf-caspase-3主要以不可溶的形式存在包涵体中。本研究为草地贪夜蛾Sf-caspase-3功能及鳞翅目昆虫细胞凋亡机制研究提供一定的理论依据。

• 单位
  仲恺农业工程学院