昆虫可溶型海藻糖酶（Tre-1）异源表达及与植物源抑制剂的互作研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31171912
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    于彩虹
  • 依托单位：
    中国矿业大学（北京）
  • 学科分类：
    C1407.植物保护新技术
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

海藻糖酶是昆虫能量代谢的核心酶，以其作为作用靶标的海藻糖酶抑制剂研究备受关注。植物源抑制剂研究以其良好效果和低毒环保成为研究热点。前期项目首次发现2种植物源化合物对昆虫中肠可溶型海藻糖酶（Tre-1）具有很好的活体和离体抑制效果。为探索抑制机制，建立海藻糖酶高效体外表达系统来分析重组表达蛋白酶的活性是非常重要也是必不可少的，但目前关于海藻糖酶基因分离和体外异源表达研究甚少。本项目拟从昆虫中肠分离Tre-1基因，通过构建表达载体，获得有活性的体外重组Tre-1酶，并通过对重组Tre-1蛋白的活性位点进行化学修饰、催化基团pKa测定，研究该酶的结构和关键催化部位，继而采用荧光光谱方法探索植物源抑制剂同Tre-1的相互作用，明确化合物对靶标酶的抑制机制及高抑制活性化合物的结构特点，推动以昆虫海藻糖酶为靶标的新型农药开发。

结项摘要

海藻糖酶是昆虫能量代谢的核心酶，其催化昆虫的血糖---海藻糖分解为葡萄糖。而高等动物中的血糖为葡萄糖，因此其作为杀虫剂作用靶标的研究备受关注。本项目从棉铃虫中肠中分离了一条可溶型海藻糖酶（Tre-1）基因，从东亚飞蝗中分离出一条膜结合型海藻糖酶（Tre-2）基因。针对Tre-1成功构建了表达载体，获得具有高催化活性的上清蛋白，对该重组蛋白进行了酶学特性和动力学分析。通过对棉铃虫中肠纯化Tre-1蛋白的动力学和化学修饰确定了其活性中心的组成。抑制剂的研究主要采用动力学、化学修饰、荧光光谱分析针对昆虫活体、离体的海藻糖酶以及重组的蛋白进行研究，明确了3种分别属于不同类型抑制效果好的植物源抑制剂进行了离体和活体抑制效果，抑制类型和抑制机理研究以及不同抑制剂对Tre-1和Tre-2的抑制效果的差异。本研究还首次筛选获得一株能产生表面活性剂的伯克氏菌属微生物并已经获得国家发明专利，为研发高效低毒有选择性的天然杀虫剂奠定基础。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Toxic effects of hexaflumuron on the development of Coccinella septempunctata.
氟铃脲对七星瓢虫发育的毒性作用
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    Yu C;Fu M;Lin R;Zhang Y;Yongquan L;Jiang H;Brock TC
  • 通讯作者：
    Brock TC
城镇污水处理厂进出水对日本青鳉早期阶段亚慢性毒性效应
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 作者：
    刘芸;刘畅;罗京;于广飞
  • 通讯作者：
    于广飞
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  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    卢丹
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  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    姜辉
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  • DOI：
    10.1016/j.ecoenv.2014.08.022
  • 发表时间：
    2014-12-01
  • 期刊：
    ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY
  • 影响因子：
    6.8
  • 作者：
    Yu, Caihong;Lin, Ronghua;Brock, Theo C. M.
  • 通讯作者：
    Brock, Theo C. M.

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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