昆蟲圍食膜是中腸上皮細(xì)胞分泌的由幾丁質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成的薄膜,具有兩個重要的生理功能。第一,圍食膜是天然的物理屏障,其隔離食物與上皮細(xì)胞,可抵御外源有害物質(zhì)的入侵。干擾或破壞圍食膜結(jié)構(gòu),將促進(jìn)病原微生物或殺蟲劑對昆蟲的侵害,影響昆蟲正常發(fā)育,導(dǎo)致死亡。因此,圍食膜是害蟲防治中重要的作用對象,參與圍食膜形成和維持其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵蛋白被認(rèn)為是潛在的生物防治靶標(biāo)。第二,圍食膜為中腸不同區(qū)室的功能分化提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),其將中腸分隔為上皮細(xì)胞、外圍食膜空間(EcPS)和內(nèi)圍食膜空間,其中EcPS是位于上皮細(xì)胞與圍食膜之間的空腔,是唯一未被研究的中腸區(qū)室,包含大量上皮細(xì)胞分泌蛋白,這些蛋白可能參與圍食膜的形成和結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化。因此,對于EcPS蛋白的研究在以圍食膜為作用對象的靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)中具有重要意義。家蠶作為鱗翅目害蟲治理的靶標(biāo)基因研究模型,其中腸組織發(fā)達(dá)、基因組信息已知,因此被廣泛應(yīng)用于昆蟲圍食膜的研究。本論文以家蠶為研究材料,開展兩部分研究工作:一是EcPS蛋白質(zhì)組學(xué)研究,鑒定獲得在維持圍食膜結(jié)構(gòu)/形態(tài)完整性方面發(fā)揮重要作用的蛋白;二是根據(jù)蛋白質(zhì)組結(jié)果,選取了參與圍食膜幾丁質(zhì)修飾的幾丁質(zhì)脫乙酰基酶(CD...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號與縮寫表
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 昆蟲中腸的結(jié)構(gòu)與功能
        1.1.1 昆蟲中腸的解剖結(jié)構(gòu)
        1.1.2 昆蟲中腸的生理功能
        1.1.3 昆蟲中腸各區(qū)室的蛋白組成
    1.2 昆蟲幾丁質(zhì)脫乙�；�(CDA)
        1.2.1 昆蟲CDA的分類
        1.2.2 昆蟲CDA的功能
        1.2.3 昆蟲CDA的生化性質(zhì)
        1.2.4 昆蟲CDA的應(yīng)用
    1.3 CDA的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究進(jìn)展
        1.3.1 真菌CDA的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 細(xì)菌CDA的結(jié)構(gòu)
    1.4 選題依據(jù)和研究內(nèi)容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 研究內(nèi)容
2 家蠶中腸外圍食膜空間(EcPS)蛋白質(zhì)組研究
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 家蠶中腸EcPS的蛋白提取
        2.2.2 iTRAQ樣品制備和TMT標(biāo)記
        2.2.3 高效液相-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)分析
        2.2.4 數(shù)據(jù)庫檢索及蛋白鑒定
        2.2.5 生物信息學(xué)分析
        2.2.6 Real-time PCR
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.3.1 EcPS蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)分析
        2.3.2 五齡第五天和游走期EcPS分泌蛋白的比較
        2.3.3 EcPS蛋白的時間和空間表達(dá)特異性
    2.4 分析與討論
        2.4.1 EcPS的生理功能
        2.4.2 游走期EcPS蛋白的分析
        2.4.3 中腸不同部位的生理功能
    2.5 本章小結(jié)
3 家蠶中腸CDA的序列分析、重組表達(dá)及生化性質(zhì)表征
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 材料
        3.2.2 序列分析
        3.2.3 基因表達(dá)模式分析
        3.2.4 基因克隆、重組表達(dá)載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)化
        3.2.5 蛋白重組表達(dá)及分離純化
        3.2.6 酶學(xué)活性測定
        3.2.7 幾丁質(zhì)結(jié)合能力測定
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 序列分析
        3.3.2 BmCDA6、BmCDA7和BmCDA8基因表達(dá)模式分析
        3.3.3 基因克隆、重組表達(dá)和分離純化
        3.3.4 BmCDA6、BmCDA7和BmCDA8的酶學(xué)活性
        3.3.5 BmCDA6、BmCDA7和BmCDA8的幾丁質(zhì)結(jié)合能力
    3.4 分析與討論
        3.4.1 BmCDA6、BmCDA7和BmCDA8的酶學(xué)活性
        3.4.2 BmCDA6、BmCDA7和BmCDA8的生理功能
    3.5 本章小結(jié)
4 家蠶中腸CDA的晶體結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 結(jié)晶條件的篩選和優(yōu)化
        4.2.2 X射線衍射數(shù)據(jù)收集
        4.2.3 重原子及硒代晶體的篩選
        4.2.4 晶體結(jié)構(gòu)解析
        4.2.5 結(jié)構(gòu)分析與比較
        4.2.6 脫乙酰基作用模式分析
        4.2.7 分子動力學(xué)模擬和氨基酸定點(diǎn)突變驗(yàn)證
        4.2.8 BmCDA1活性測定和蛋白相互作用
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 BmCDA8晶體生長、數(shù)據(jù)收集和結(jié)構(gòu)解析
        4.3.2 BmCDA8的整體結(jié)構(gòu)
        4.3.3 BmCDA8的活性位點(diǎn)
        4.3.4 BmCDA8底物結(jié)合裂縫的分析
        4.3.5 BmCDA8脫乙�；饔媚Ｊ�
        4.3.6 分子動力學(xué)模擬
        4.3.7 結(jié)合位點(diǎn)突變驗(yàn)證
        4.3.8 BmCDA8與BmCDA6、BmCDA7的結(jié)構(gòu)比較
        4.3.9 BmCDA1-CAD的催化機(jī)制和蛋白結(jié)構(gòu)
    4.4 分析與討論
        4.4.1 BmCDA8的獨(dú)特結(jié)構(gòu)
        4.4.2 BmCDA8脫乙酰基作用模式的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
        4.4.3 結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝



本文編號：3805532