摘要: 家蚕Bombyx mori神经系统属于腹神经索型,构造简单,却能产生丰富的行为,是研究神经生物学的理想实验材料。研究表明:家蚕神经系统由中枢神经系统、外周神经系统和交感神经系统构成,通过信号传递在调节家蚕视觉、嗅觉、取食、结茧、交配、排泄等生命活动中发挥作用。家蚕具有编码乙酰胆碱、γ-氨基丁酸、多巴胺等多种神经递质及其受体和促前胸腺激素(prothoracicotropic hormone,PTTH)、滞育激素(diapause hormone,DH)等神经肽的基因。家蚕神经系统发育受到许多基因和bmo-miR-92等小分子RNA的调控。目前研究家蚕神经的方法主要有触角电位技术、免疫细胞化学法、转基因方法、神经信息学及计算机三维重建等。对家蚕神经系统的研究有助于阐明神经系统的信号传递机制和生物神经网络的形成机制。

摘要: 【目的】吡哆醛激酶(pyridoxal kinase,PLK)是维生素B6关键代谢酶。前期研究克隆出家蚕Bombyx mori吡哆醛激酶cDNA,经序列比对发现几个重要且保守的氨基酸残基在此蛋白中被替换。为明确家蚕吡哆醛激酶分子若干特定位置上氨基酸残基在酶功能上的作用进行本研究。【方法】采用重叠延伸法对家蚕吡哆醛激酶Thr47,Asn121,Ile54,Arg88和Trp230氨基酸残基进行定点突变,构建表达载体pET-22b(+)-PLK并转入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta中进行诱导表达,经亲和层析对重组蛋白进行纯化,通过酶活性检测进行功能鉴定。【结果】家蚕吡哆醛激酶Thr47,Ile54和Arg88氨基酸突变后酶的催化活力分别下降82%,58%和85%;Asn121突变对酶的催化活力几乎没有影响;而Trp230突变导致酶丧失催化活性。【结论】本研究明确了选定氨基酸侧链基团在家蚕吡哆醛激酶催化功能上的意义。

摘要: 对昆虫的N-糖基化途径进行修饰改变是扩展昆虫蛋白表达系统应用范围的重要途径。本研究利用基于piggyBac转座子的家蚕Bombyx mori转基因技术表达昆虫所缺乏的哺乳类糖基化途径中的关键基因,构建了可以同时表达小鼠Mus musculus唾液酸合酶和小鼠CMP-唾液酸合成酶两个基因的piggyBac表达载体,选用家蚕肌动蛋白A3启动子控制基因的表达,并导入3×P3启动子控制下的增强绿色荧光蛋白EGFP作为分子标记。在得到的G1代转基因家蚕中对转入的基因进行了分子水平的鉴定和分析,为在家蚕这种模式昆虫中模拟哺乳类糖基化途径奠定了基础。

摘要: 化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)是昆虫体内存在的一类主要识别和运载非挥发性的气味分子和化学刺激物的可溶性蛋白。本研究运用半定量RT-PCR方法分析了BmCSP4的时空及组织表达谱。结果表明:BmCSP4在家蚕Bombyx mori各发育阶段均表达,但表达量从4龄到蛹期逐渐减少,且在雌成虫头部、胸部和腹部表达量较少。用1-NPN作为荧光探针,测定了15种外源配基与BmCSP4蛋白的结合特性,结果显示:仅芳香醛类和芳香酮类化合物在浓度10μmol/L能将1-NPN从BmCSP4中替换50%,苯甲醛解离常数为3.20μmol/L,对甲氧基苯甲醛解离常数为2.24μmol/L,2-戊基-3-苯丙基-烯醛解离常数为2.88μmol/L,1-苯基-1-丁酮解离常数为2.04μmol/L,苯乙酮解离常数为2.52μmol/L。据此推测,BmCSP4在不同的发育阶段执行不同的生理功能,并可能参与对芳香醛、芳香酮类气味识别过程。

摘要: 【目的】了解家蚕Bombyx mori维生素B6关键代谢酶磷酸吡哆醇氧化酶(pyridoxine-5'-phosphate oxidase,PNPO)基因在家蚕不同发育阶段及5龄幼虫不同组织中的表达差异。【方法】将家蚕PNPO基因的重组表达质粒pET-22b(+)-PNPO转化入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta中诱导表达,纯化蛋白制备多克隆抗体。分别采用荧光定量PCR和Western blot方法对家蚕PNPO基因进行了转录水平和翻译水平的表达分析。【结果】在家蚕发育水平上,5龄幼虫的PNPO翻译量为最高。PNPO基因在5龄幼虫各组织中的转录水平由高到低依次为精巢、头、中肠、马氏管、卵巢、表皮、脂肪体、丝腺;翻译量也以精巢为最高,其次是头、中肠和马氏管。【结论】明确了PNPO在家蚕各发育阶段及5龄幼虫各组织中的表达情况。