中文摘要：

棉铃虫是世界性、杂食性、抗药性极强的主要农业害虫，人们一直非常关注研发对这类重大农业害虫有特殊作用机理的杀虫剂。美国学者基于在埃及伊蚊中发现胆固醇载体蛋白(AeSCP-2)对胆固醇的吸收、积累和运输起着不可替代的作用而提出创制新型的营养靶标杀虫剂。紧随其后我们在国家自然科学基金（小额）资助下首次克隆出棉铃虫胆固醇载体蛋白基因全长序列，并发现针对AeSCP-2的抑制剂也可明显干扰棉铃虫的生长发育。本申请拟延续此项一年期的研究，深入开展HaSCP-2功能分析，从转录发生的组织部位以及转录发生的时间对其功能进行阐述，并结合核磁共振、X-射线衍射分析和同源模建，阐明载体蛋白活性部位结构与功能的关系，从分子水平探索SCP-2在昆虫体内作用的分子机制，提供棉铃虫胆固醇载体蛋白及其基因的结构与功能方面的信息，为高通量筛选SCP-2靶标蛋白的抑制剂提供实验参数，为研制对环境安全无害的绿色杀虫剂开辟新途径。

结论摘要：

棉铃虫是一种杂食性害虫，在全世界分布广、繁殖快、危害大。由于对棉铃虫投注的防治农药最多，棉铃虫表现的抗药性也最强，可称得上是一种“超级昆虫”，本研究在克隆出棉铃虫一种特殊营养靶标的基因（HaSCP2）全长序列之后，提出深入研究棉铃虫胆固醇载体蛋白及其基因的结构和功能、阐明棉铃虫胆固醇载体蛋白在昆虫体内作用的分子机制，旨在为研发新型具有自主知识产权的防治农业主要害虫的环保杀虫剂奠定理论基础。首先我们采用RNA干扰技术，证实了RNA干扰后降低了HaSCP-2表达水平，对棉铃虫脂肪体中胆固醇含量以及对幼虫化蛹及成虫产卵量都有较大的影响，同时也研究了棉铃虫HaSCP-2空间和时间上的转录模式，检查了HaSCP-x/2在棉铃虫整个生活周期的表达规律。并以棉铃虫SCP-2 ORF序列，成功克隆表达出了SCP-2蛋白，制备了该蛋白的多克隆抗体，完成了HaSCP-2蛋白在幼虫体内的定位研究。通过对表达纯化棉铃虫SCP-2蛋白进行N端截除16个氨基酸，C端截除4个氨基酸，和加入TritonX-100配体，成功获得了优化后的SCP-2蛋白NMR三维结构。通过分子对接和点突变研究发现Y51，F53, F89, F110, I117, Q131等位点是SCP-2蛋白和胆固醇底物相互作用的关键位点。按计划成功利用核磁共振解析了SCP-2蛋白的NMR三维结构，提供了棉铃虫胆固醇载体蛋白及其基因的结构与功能方面的重要信息，达到了预期目标。这些研究结果让我们进一步认识到了棉铃虫SCP-2蛋白运输胆固醇的作用机制，也为基于蛋白结构进行药物筛选提供了试验参数，为创制对环境安全无害的绿色杀虫剂指出了新途径，具有重大的理论意义和使用价值。