管氏肿腿蜂毒液IMP-L2通过胰岛素信号通路抑制寄主生长发育的作用机制
批准号:
31660629
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
朱家颖
依托单位:
学科分类:
动物资源与保护
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘乃勇、王大伟、韩庆莉、王友竹、黄镜梅、樊晓红、李冰艳
中文摘要
寄生蜂毒液因具独特的生理功能而在害虫防治中有很高的潜在利用价值,但至今仅极少数毒液蛋白的功能被探明,且其发挥生理功能的作用机理尚不清楚。申请者前期研究发现管氏肿腿蜂毒液富含IMP-L2并初步证实其能降低寄主黄粉甲蛹的体重,基于果蝇IMP-L2与调控生长发育相关的胰岛素信号通路上游的类胰岛素多肽关系研究新进展,提出“管氏肿腿蜂毒液IMP-L2通过胰岛素信号通路抑制寄主生长发育”的假设。本项目拟在上述研究基础上,克隆表达管氏肿腿蜂毒液IMP-L2基因,解析该毒液蛋白与黄粉甲类胰岛素多肽的互作,探明其对黄粉甲胰岛素信号通路成员的调控,明确其调控胰岛素信号通路而引起的黄粉甲生理响应,最终阐明毒液IMP-L2通过胰岛素信号通路抑制寄主生长发育的作用机制。本研究不仅有助于揭示寄生蜂毒液功能蛋白的作用机理以及胰岛素信号通路的上游调控机制,而且克隆获得的毒液基因有望用于研发新型杀虫制剂或转基因抗虫植物。
英文摘要
Due to the unique physiology functions associated with parasitoid venoms, they are appealing potentially pest control agents. So far, only few venom proteins from parasitoids have been functionally clarified, and the mechanisms of how they act the physiological function is unclear. Previously, we found that IMP-L2 is rich in the venom of Scleroderma guani with the ability to reduce pupal weight of its host, Tenebrio molitor. With the recent advantages of the relationship between IMP-L2 and insulin like peptide at the upstream of insulin signaling pathway involved in developmental regulation in Drosophila, we hypothesize that hosts development would be inhibited by IMP-L2 in venom of S. guani via insulin signaling pathway. Based on previously accumulated achievements, this program aims to confirm this hypothesis from the following aspects. Firstly, the venomous IMP-L2 gene of S. guani will be cloned and expressed. The binding of this venom protein to insulin like peptides of T. molitor will be characterized. The regulation of all member genes of insulin signaling pathway of T. molitor by this venom protein will be clarified. Also, the physiological response of T. molitor to this regulation will be assessed. By comprehensive analysis of results derived from this program, the mechanism of hosts development inhibited by venomous IMP-L2 of S. guani via insulin signaling pathway will be illustrated. This study will facilitate us to reveal the functional action mechanism of parasitoid venoms and the regulatory mechanism at the upstream of insulin signaling pathway. Additionally, the cloned venom gene would be used to develop new insecticides or transgenic resistant plants.
寄生蜂毒液具有独特的生理功能,在害虫防治中有很高的潜在利用价值,但至今仅极少数毒液蛋白的功能及其作用机理被探明。本项目以管氏肿腿蜂为研究对象,在前期初步研究提示该蜂毒液IMP-L2具有抑制寄主生长发育功能的基础上,旨在揭示内在的机制,开展了系列研究,取得了以下研究结果:克隆获得了管氏肿腿蜂毒液IMP-L2基因,明确了其在不同组织和发育阶段的表达特征,发现寄生能上调其表达量;成功利用杆状病毒表达载体对管氏肿腿蜂毒液IMP-L2基因进行了真核表达,并纯化得到了其基因表达产物;初步鉴定获得了与管氏肿腿蜂毒液IMP-L2互作的潜在寄主蛋白;发现管氏肿腿蜂毒液IMP-L2能调控寄主胰岛素/雷帕霉素(IIS/TOR)和激素(保幼激素和蜕皮激素)信号通路,并影响寄主的营养代谢。现有研究结果分析表明,管氏肿腿蜂毒液IMP-L2通过与潜在的寄主蛋白互作,进而调控寄主IIS/TOR和激素信号通路以及营养代谢,最终导致寄主生长发育受到抑制。研究结果,不仅有助于揭示寄生蜂毒液抑制寄主生长发育的机制,而且丰富和发展了寄生蜂与寄主互作的分子机理。
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Unraveling the venom components of an encyrtid endoparasitoid wasp Diversinervus elegans
解开秀丽隐杆线虫内寄生蜂的毒液成分
DOI:
10.1016/j.toxicon.2017.06.011
发表时间:
2017-09-15
期刊:
TOXICON
影响因子:
2.8
作者:
[Liu, Nai-Yong, Wang, Jin-Qiang, Zhu, Jia-Ying]
通讯作者:
Zhu, Jia-Ying
Molecular and enzymatic characterization of acid phosphatase from venom of Scleroderma guani
瓜尼硬皮病毒液酸性磷酸酶的分子和酶学特征
DOI:
10.1016/j.aspen.2017.10.012
发表时间:
2017-12
期刊:
Journal of Asia-Pacific Entomology
影响因子:
1.5
作者:
[Liu Nai-Yong, Fan Xiao-Hong, Zhang Zhi-Quan, Wu Guo-Xing, Zhu Jia-Ying]
通讯作者:
Zhu Jia-Ying
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
西南林业大学学报(自然科学)
影响因子:
--
作者:
[徐志文, 任雪敏, 赵满, 刘乃勇, 吴国星, 杨斌, 朱家颖]
通讯作者:
朱家颖
Venom serine proteinase homolog of the ectoparasitoid Scleroderma guani impairs host phenoloxidase cascade
外寄生类瓜尼硬皮病的毒液丝氨酸蛋白酶同源物损害宿主酚氧化酶级联
DOI:
10.1016/j.toxicon.2020.05.011
发表时间:
2020
期刊:
Toxicon
影响因子:
2.8
作者:
[Wu Chao-Yan, Huang Jing-Mei, Zhao You-Jie, Xu Zhi-Wen, Zhu Jia-Ying]
通讯作者:
Zhu Jia-Ying
Parasitism and venom of ectoparasitoid Scleroderma guani impairs host cellular immunity
外寄生类瓜尼硬皮病的寄生和毒液损害宿主细胞免疫
DOI:
10.1002/arch.21451
发表时间:
2018-06-01
期刊:
ARCHIVES OF INSECT BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY
影响因子:
2.2
作者:
[Li, Li-Fang, Xu, Zhi-Wen, Zhu, Jia-Ying]
通讯作者:
Zhu, Jia-Ying
共 9 条
黄带犀猎蝽毒液中胃毒型杀草地贪夜蛾化合物的发现及其作用机制研究
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批准号:32360686
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:32万元
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批准年份:2023
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负责人:朱家颖
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依托单位:
管氏肿腿蜂毒液M13家族金属蛋白酶基因的分子进化和功能分化机制
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批准号:32060126
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2020
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负责人:朱家颖
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依托单位:
管氏肿腿蜂毒液抑制寄主血淋巴黑化功能蛋白及其作用靶标研究
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批准号:31260449
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2012
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负责人:朱家颖
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依托单位:
国内基金
海外基金