两种色型黄粉虫抗冻蛋白cDNA克隆、序列分析与表达分
析
黄琼;胡杰;周定刚;王勤;杨伟;朱天辉
【期刊名称】《昆虫学报》 【年(卷),期】2012(055)006
【摘要】产生抗冻蛋白(antifreeze proteins,AFPs)是大多数昆虫抵抗低温的一个重要策略.为给黄粉虫Tenebrio molitotr耐寒机理研究提供参考,本研究采用RT-PCR、5′RACE和3′RACE法克隆了黄、黑两种色型黄粉虫幼虫的抗冻蛋白基因Tm-afp,分析了其基因序列及所编码的氨基酸序列,并检测了其在这两种色型间的mRNA水平差异.结果表明:从黄、黑两种色型黄粉虫幼虫克隆出的Tm-afp cDNA全长分别为579 bp和588 bp,它们包含一个20 bp的5′端非翻译区、一个402 hp的开放阅读框和一个变异较大的3′端非翻译区,其碱基序列一致性为95%.由于这两个抗冻蛋白基因编码的蛋白成熟肽存在两个氨基酸差异:第35位(D→E)和130位(T→S),因此将其判定为黄粉虫抗冻蛋白基因Tm-afp的两个异构体,并分别命名为Tm-afp-1和Tm-afp-2.Tm-afp-1和Tm-afp-2编码的抗冻蛋白异构体(分别为Tm-afp-1和Tm-afp-2)信号肽之间有3个氨基酸差异:第2位(G→A)、9位(S→T)和27位(Y→N);其成熟肽的第一个氨基酸为谷氨酰胺,含8个高度保守的12aa短串联重复序列,每个重复序列的第2位和第8位为半胱氨酸.此外,Tm-afp-1和Tm-afp-2均属富含苏氨酸和半胱氨酸的昆虫抗冻蛋白,其二级结构均由大量的β-折叠和无规则卷曲组成,三级结构为8个特殊的右手β-螺旋,每一圈螺旋由12个氨基酸组成;在β-螺旋的一个侧面规则排列着由保守XCT形成的β折叠片层.同时,低温可以诱导黄、黑两种色型黄粉