家蠶絲氨酸蛋白酶抑制劑Bmserpin2對酚氧化酶原激活和抗菌肽基因表達的抑制作用

李 冰,孫 帆,陶姍姍,夏家鳳,葉崇軍,*

(1.農業部蠶桑遺傳改良重點實驗室,江蘇鎮江 212018;2.安徽省農業科學院蠶桑研究所,合肥 230061)

絲氨酸蛋白酶級聯反應被絲氨酸蛋白酶抑制劑(serine protease inhibitor,serpin)精確調控(Kanost,1999;Gubbetal.,2010)。Serpin家族幾乎存在于所有的生物中，擁有多種初級結構形態，且具有保守的結構域，是一種普遍存在的具有親核絲氨酸殘基催化位點的酶。該家族的大多數成員的蛋白質由400～500個氨基酸組成，包含一個連接β折疊結構域A和C的C末端暴露的反應中心環(reactive center loop,RCL)。對serpin家族部分成員參與絲氨酸蛋白酶級聯反應的精細調控已有許多研究，顯示這些家族成員參與調控的靶點和機制不盡相同，但它們的作用方式主要是通過蛋白互作和限制性蛋白水解實現對靶標蛋白的調節功能(Jiangetal.,2005;Tripathi and Sowdhamini,2008)。

Serpin基因在黑腹果蠅Drosophilamelanogaster(Reichhart,2005)、岡比亞按蚊Anophelesgambiae(Suwanchaichinda and Kanost,2009)、家蠶Bombyxmori(Zouetal.,2009)和棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Xiongetal.,2015)等昆蟲中相繼被鑒定。在家蠶中，34個serpin基因目前已經注釋鑒定了，并檢測了它們在微生物刺激下的表達模式(Zouetal.,2009)。近期研究表明家蠶serpin15能夠被球孢白僵菌Beauveriabassiana和藤黃微球菌Micrococcusluteus誘導，負調控酚氧化酶原(prophenol oxidase,PPO)反應和TOLL通路(Liuetal.,2015)。Serpin5通過靶向細胞中的BmHP6和BmSP21下調TOLL和PPO通路(Lietal.,2016)。家蠶Bmserpin6蛋白可能在家蠶的酚氧化酶原激活以及抗菌肽表達過程中發揮負調節作用(李冰等,2016)，可能參與蛋白酶介導的家蠶先天免疫方面的調控(Lietal.,2017)。查宏賢等(2011)克隆了家蠶serpin4基因并進行了原核表達和抗體制備。家蠶Bmserpin2在1993年通過克隆表達鑒定，證實是一類抗凝胰乳蛋白酶(Narumietal.,1993)，并且在血淋巴和絲腺中基因轉錄表達量較高(Yonemuraetal.,2012)。但是目前對其生物學功能，特別是參與昆蟲天然免疫方面的功能尚不明確。……