茶尺蠖触角高丰度气味结合蛋白EoblOBP9、EoblOBP11的配基结合功能和模式差异研究

作者：严玉婷; 吴帆; 张亚丽; 傅晓斌; 崔宏春; 韩宝瑜; 李红亮^*

来源：茶叶科学, 2021, 41(05): 643-653.

DOI：10.13305/j.cnki.jts.2021.05.002

• 茶尺蠖
• 触角高丰度
• 气味结合蛋白
• 原核表达

茶尺蠖(Ectropis obliqua Prout)是茶园重要的鳞翅目害虫,雄雌成虫能通过嗅觉系统感受和分辨外界环境的化学信息以助于其交尾和产卵地选择等行为。在此过程中,成虫触角高丰度表达的气味结合蛋白(Odorant-binding proteins,OBPs)可能发挥了重要作用。以茶尺蠖成虫触角高丰度表达的两个OBPs即Eobl OBP9和Eobl OBP11为对象,首先发现二者c DNA编码蛋白均含有OBPs家族的典型特征,即含有6个保守的半胱氨酸,等电点预测分别为酸性和碱性,表明二者在一级结构性质上存在差异;利用原核表达技术获得重组蛋白,并免疫小鼠制备相应的多克隆抗体,再利Western blot技术验证了二者在雄性成虫触角特异表达;通过荧光竞争结合实验分别测试二者与20种候选配基的结合力,结果表明二者均与两个性信息素成分(顺3,9-环氧-6,7-十八碳二烯与顺-3,6,9-十八碳三烯)及一种植物挥发物成分(反-2-己烯醛)呈现较强的亲和力。与此同时,二者也显示出不同的配基结合谱,如Eobl OBP9与1-戊烯-3-醇、苯甲醇、苯乙酮和苯甲醛亲和力较强,结合谱较宽;而Eobl OBP11与α-萜品醇亲和力较强,结合更显专一,分子对接结果也支持该结论。此外,预测二者的活性位点均位于C端,也显示出二者配基结合的共性。研究结果表明,尽管这两个茶尺蠖OBPs均在成虫触角高丰度特异表达,但无论从结构性质上还是生化结合谱上,既有保守性又存在差异性,显示出茶尺蠖触角高丰度表达OBPs功能模式的丰富度和多样性,这为解释茶尺蠖嗅觉系统在面对复杂多变的外界环境的适应机制提供了理论依据。

• 单位
  中国计量大学; 生命科学学院; 杭州市农业科学研究院