家蚕滞育生物钟蛋白质酯酶A4(EA4)是依靠空间结构变化进行时间间隔测定酶,是近年家蚕中首先发现的全新生物测时方式。本项目建立了家蚕滞育和生物钟等发育调控基因挖掘技术平台,构建了12个SAGE文库,测序Tag 393万条,挖掘和鉴定相关基因27个,基本明确了从环境温度和光照滞育诱导信号到家蚕昼夜节律控制、再到滞育代谢调控的滞育生物钟基因网络骨架。分子克隆和系统分析了18个物种EA4同源蛋白基因、24个物种Cu/Zn SOD基因、22个物种羧酸酯酶基因和19个物种乙酰胆碱酯酶基因,证实EA4是一种昆虫特有的向酯酶进化途中的Cu/Zn SOD蛋白质,其在家蚕特殊的进化阶段是具有SOD和Timer-EA4活性的基础。系统研究了滞育诱导和活化环境对家蚕ea4和sod基因表达的影响。明确了家蚕EA4的 N末端铜离子连接起了两个亚基,EA4的瞬时ATPase活性保证机制依赖于EA4同型二聚体中各亚基包含的Cu/Zn SOD结构域;EA4 22位天冬酰胺残基连接的糖链,在适宜高温条件下对多肽抑制栓与EA4的结合与解离这一生物计时机制的开关作用必不可少。
英文主题词Bobmyx mori; diapause; bioclock genes; timing systems