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中华蜜蜂化学感受蛋白CSP1的功能模式分析及亚细胞定位
  • ISSN号:0578-1752
  • 期刊名称:《中国农业科学》
  • 时间:0
  • 分类:S435.111[农业科学—农业昆虫与害虫防治;农业科学—植物保护]
  • 作者机构:[1]中国计量大学生命科学学院/生物计量及检验检疫技术浙江省重点实验室,杭州310018, [2]金华市农业科学院,浙江金华321000
  • 相关基金:国家自然科学基金(31372254);金华市农业公益项目(2016-4-001)
中文摘要:

【目的】研究中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)重组化学感受蛋白CSP1与不同化学信息素的结合功能、模式及其亚细胞定位,明确触角特异表达的CSP1蛋白功能。【方法】将克隆的中蜂CSP1构建至p ET-32a(+)载体并转入BL21(DE3)感受态细菌中,挑取单克隆菌落接种于LB培养基,培养过夜后按1%(V/V)进行转接,继续培养至OD600≈0.4左右时,加入IPTG至终浓度为1 mmol·L(-1)后继续诱导5 h。将诱导好的CSP1大肠杆菌菌液离心弃上清,再加入细菌裂解液超声破碎,离心后上清用镍柱对CSP1重组蛋白进行亲和层析纯化,再经PBS透析液透析后,最终获得可溶的具有生物活性的CSP1重组蛋白。设定荧光分光光度计的激发波长为281 nm,测定竞争性荧光探针1-NPN与CSP1的相互作用,用Scatchard方程计算其解离常数,再计算获得CSP1与各种候选化学信息素的亲和力。以CSPMbra A6晶体结构(PDB代码:1n8v)为模板,通过同源建模和分子对接解析CSP1蛋白与化学信息素的结合模式,根据Mol Dock Score选出最佳对接模型进行作用机理分析,获得结合时配基周围的CSP1残基分布以及氢键产生情况,以此获得信息素与CSP1的结合模式。最后将CSP1免疫注射兔子获得多克隆抗体,并对中蜂工蜂触角进行低温固定、脱水和包埋后进行超薄切片,然后对样品切片进行免疫胶体金电镜定位,以解析CSP1在触角感器中的亚细胞分布。【结果】成功诱导获得可溶性的重组中蜂CSP1蛋白,利用荧光光谱分析1-NPN与CSP1的解离常数K1-NPN为2.1μmol·L(-1),结合位点数n为0.99,表明结合时基本以1:1结合,线性相关系数为0.9933。在9种化学信息物质中,CSP1与两种蜜蜂蜂王信息素成分对羟基苯甲酸甲酯(HOB)和9-羰基-2癸烯酸(9-ODA),和植物挥发物成分3-蒈烯均具有较强的结合能力,其中与CSP1亲和力最强的对羟基苯甲酸甲酯的[IC50]和解离常数KD分别

英文摘要:

【Objective】The objective of this study is to research the functional mode with candidate semiochemicals and immunocytochemical localization of the recombinant chemosensory protein1(CSP1) in Chinese honey bee,Apis cerana cerana.It has an important theoretical significance for clarifying the function of CSP1,which is specifically expressed in antennae,and enriching the chemosensory mechanism of Chinese honey bee to semiochemicals.【Method】CSP1 was constructed into the pET-32a(+) vector and transferred into BL21(DE3) competent E.coli.The single positive clone was inoculated on LB medium and cultured overnight(followed by 1%(v/v) transfer to the OD600≈0.4),then added the IPTG with a final concentration of 1 mmol·L(-1) and continued to be induced for 5 h.The recombinant CSP1 protein existing in the supernatant was purified by Ni2+-NTA affinity chromatography.The soluble recombinant CSP1 protein with biological activity was finally obtained after dialyzed by PBS(pH 7.4).When the excitation wavelength of the fluorescence spectrophotometer was 281 nm,the interaction between the fluorescent probe 1-NPN and CSP1 was determined.The dissociation constant was calculated by Scatchard equation,and the binding affinities of CSP1 with various candidate semiochemicals were also measured.Based on the CSPMbra A6 crystal structure(PDB entry code:1n8v) as template,the binding model of CSP1 protein and semiochemicals was analyzed by homology modeling and molecular docking.In order to obtain the binding mode of pheromone and CSP1,according to Mol Dock Score,the best mechanism of the docking model was analyzed,and the hydrogen bonds between the ligand and the CSP1 residues were obtained.Finally,the polyclonal antibody of CSP1 was obtained by immunizing rabbits,and the antennae of worker bee were immobilized at low temperature,dehydrated and embedded.The subcellular distribution of CSP1 on the antennal sections samples were then immunogolded by colloidal gold and finally observed with the el

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期刊信息
  • 《中国农业科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:中国农业科学院 中国农学会
  • 主编:万建民
  • 地址:北京中关村南大街12号中国农业科学院图书馆楼4101-4103室
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zgnykx@caas.cn
  • 电话:010-82109808 82106279
  • 国际标准刊号:ISSN:0578-1752
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1328/S
  • 邮发代号:2-138
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:85620