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摘要硫酸化是蛋白质、碳水化合物和脂类等物质的一种重要修饰机制，控制着多种生物学过程。硫酸化的发生依赖于活性硫酸根供体3'-磷酸腺苷—5'—磷酸硫酸(PAPS)，它由PAPS合成酶(PAPSS)负责合成。虽然硫酸化反应在动物生理学中起着重要的作用，但它对动物行为的调控尚未见报道。飞蝗（Locustamigratoria）在高种群密度下形成群居型，在低种群密度下形成散居型。两型之间可以相互转变，具有明显的行为可塑性。为研究其两型转变的分子机制，我们比较了两型飞蝗头部组织蛋白质组的差异，鉴定出了90个差异表达的蛋白质。采用实时荧光定量PCR分析了其中32个蛋白基因在两型头部和脑组织中的表达情况，发现有12个基因与蛋白质组的结果相吻合。我们进一步分析了这12个基因在飞蝗两型相互转变过程中的mRNA水平变化情况，发现PAPSS基因在群居型中高表达，并且在群居型个体散居化过程中呈现下降趋势，而在散居型个体群居化过程中呈现上升趋势。这意味着PAPSS可能影响两型行为的转变。通过RNAi抑制4龄群居型飞蝗PAPSS基因的表达能使其在24～48h内转变为散居型。给4龄群居型飞蝗注射NaClO3抑制PAPSS的酶活性也可以起到相同的型变效果。直接给4龄散居型飞蝗注射PAPS，1～4h内可以观察到散居型向群居型转变。我们进一步设计了回复实验，先通过RNAi抑制群居型飞蝗PAPSS基因表达，24h后种群表现出散居型行为，此时注射PAPS，1h后种群又向群居型行为回复转变。综合以上研究结果，我们认为PAPSS在调控飞蝗群、散居型行为过程中起着重要的调控作用。该研究首次发现硫酸化修饰作用在动物行为调节中的重要功能。这一发现可能为动物行为可塑性研究提供了一种全新的分子机制。由于行为可塑性在飞蝗群聚的形成和大规模集群迁徙起着重要作用，因此揭示其调控机制将为控制蝗灾提供很好的理论和现实依据。