棉铃虫气味结合蛋白HarmOBP16的组织表达谱及配基结合特性分析

Tissue expression profiling and ligand-binding properties of HarmOBP16 of the cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae)

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摘要[目的]揭示棉铃虫Helicoverpa armigera气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因HarmOBP16的组织表达谱及其重组蛋白与气味化合物的结合特性.[方法]基于棉铃虫触角转录组数据,利用PCR技术从棉铃虫成虫触角中PCR克隆气味结合蛋白基因,并进行生物信息学和系统进化分析;采用qPCR对其进行组织[头部(去除触角和喙)、胸部、腹部、足、翅、触角和喙]表达谱分析;进一步采用原核表达系统表达和纯化重组蛋白;最后采用荧光竞争结合实验测定该重组蛋白与85种候选气味物质的结合能力.[结果]从棉铃虫成虫触角中克隆得到一个Atypical OBP家族基因HarmOBP16(GenBank登录号:JQ753074),其开放阅读框长441 bp,编码146个氨基酸,推断的编码蛋白等电点为6.87,具有10个保守的半胱氨酸.组织表达谱结果表明,HarmOBP16在雌成虫翅中高表达.纯化后的重组蛋白HarmOBP16对植物花的挥发物香叶基丙酮(Ki=14.2μmol/L)、β-紫罗兰酮(Ki=15.2 μmol/L)、辛醛(Ki=15.3 μmol/L)、芳樟醇(Ki=16.8μmol/L)、(R)-(+)-柠檬烯(Ki=14.9 μmol/L)和β-蒎烯(Ki=17.3 μmol/L)有较强的结合能力.[结论]HarmOBP16可能在棉铃虫识别寄主植物的过程中发挥一定的作用,可为基于气味物质的棉铃虫引诱剂或驱避剂的研发提供潜在的分子靶标.