棉铃虫体内潜在杀虫靶标SCP-2与调控蛋白actin/ADF互作分子机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31701811
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    马海昊
  • 依托单位：
    湖南省农业科学院
  • 学科分类：
    C1405.植物化学保护
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Steroids from dietary sources must be obtained and transformed into cholesterol in midgut to meet the growth and reproduction required of insects. Sterol carrier protein-2 (SCP-2) has been shown to aid in the uptake and transport of cholesterol in insect’s cells; consequently, SCP-2 is a potential pesticide target. Using the Helicoverpa armigera as the research material, applicant has found that actin and ADF are involved in transport regulation of HaSCP-2, however, the exact mechanism is not clear. Based on the previous research, this study will express and purify the actin and ADF protein by molecular biology technology, and using the immune co-precipitation and isothermal titration calorimetric techniques to detect the binding activity of actin/ADF, then utilizing the computer-based simulation and biochemical technology to determine the binding sites, finally analyzing the regulation mechanism of actin/ADF with fluorescence probe. This study is intended to clarify the molecular mechanism of interaction between actin/ADF and HaSCP-2, and provide foundation for designing and developing inhibitors of HaSCP-2 based on the actin/ADF regulation patterns.
昆虫必须从食物中获取固醇类化合物，并在中肠内将其转化为胆固醇以满足自身生长和繁殖所需，固醇转运蛋白2（HaSCP-2）在昆虫细胞吸收和转运胆固醇过程中发挥重要作用，是潜在的杀虫剂靶标。申请者以棉铃虫为研究材料，发现actin和ADF参与HaSCP-2在细胞内的转运调控，但具体机制尚不清楚。本研究拟在前期研究基础上，通过分子生物学技术表达和纯化actin及ADF蛋白；利用免疫共沉淀、等温热滴定等方法来测定actin/ADF蛋白与HaSCP-2的结合能力；然后使用计算机模拟分析、蛋白突变检测技术弄清actin/ADF蛋白与HaSCP-2的结合位点；最后基于荧光探针来测定分析actin/ADF对HaSCP-2的调控作用。本项目的实施旨在阐明actin/ADF与HaSCP-2相互作用的分子机制，为基于actin/ADF调控模式设计和开发HaSCP-2抑制剂提供依据。

结项摘要

昆虫必须从食物中获取固醇类化合物，并在中肠内将其转化为胆固醇以满足自身生长和繁殖所需。大量研究表明昆虫固醇转运蛋白2（HaSCP-2）能够非特异性结合和运输胆固醇，但运输的调控方式并不清楚。本研究利用与GST融合表达的HaSCP-2为诱饵从棉铃虫中肠细胞膜蛋白提取液中初步分离出Actin/ADF和VDAC2蛋白。为了进一步研究Actin/ADF和VDAC2蛋白对SCP-2细胞定位的调控作用，本研究克隆和原核表达了棉铃虫Actin/ADF和VDAC2蛋白，其中ADF分子量为18 kDa，以可溶形式表达；Actin和VDAC2分子量分别为42.8 kDa和30 kDa，以包涵体形式表达。通过双分子荧光互补、免疫共沉淀和激光共聚焦等技术检测发现SCP-2/trSCP-2与Actin/ADF不存在明显的相互作用；VDAC2和SCP-2蛋白共表达时可以显著改变SCP-2在细胞内的定位，提高SCP-2向线粒体的转移，表明trSCP-2与VDAC2蛋白存在相互作用，暗示VDAC2可以调控固醇和脂肪酸向线粒体的运输。有意思的是SCP-2前体蛋白表达时，主要定位在过氧化物酶体表面，但成熟蛋白trSCP-2大量表达时，主要定位于细胞核中。随后分别构建稳定表达trSCP-2和GFP的Hi5细胞系，通过转录组差异分析，发现trSCP-2过表达后有36个和脂肪酸转运及代谢相关的基因表达量发生显著变化，有6个和胆固醇代谢及转运相关的基因（LOC113498100、LOC113504762、LOC113505356、LOC113502335、LOC113493373、LOC113502550）表达量发生显著变化，表明trSCP-2可以调控细胞内的脂肪酸和固醇转运和代谢，为深入研究细胞内胆固醇和脂肪酸运输调控分子机制奠定了基础。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Identification and Expression of Inward-Rectifying Potassium Channel Subunits inPlutella xylostella
小菜蛾内向整流钾通道亚基的鉴定与表达
  • DOI：
    10.3390/insects11080461
  • 发表时间：
    2020-08-01
  • 期刊：
    INSECTS
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Lai，Xiaoyi;Xu，Jie;Zhou，Xiaomao
  • 通讯作者：
    Zhou，Xiaomao

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其他文献

斜纹夜蛾抗药性监测及茚虫威对其解毒代谢酶的影响
  • DOI：
    10.16380/j.kcxb.2016.11.014
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    昆虫学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘佳;周勇;朱航;马海昊;邓希乐;周小毛;柏连阳
  • 通讯作者：
    柏连阳
丙磺舒在阿维菌素作用棉铃虫细胞中的增效机制研究
  • DOI：
    10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.005.018
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    湖南农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王赞永;周勇;马海昊;刘佳;朱航;邓希乐;谭辉华;周小毛
  • 通讯作者：
    周小毛

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

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          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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