两个单点突变对昆虫羧酸酯酶降解马拉硫磷的影响

马拉硫磷是一种高效低毒的有机磷杀虫剂, 分子量大且结构特殊, 广泛用于农业害虫的防治。羧酸酯酶突变是昆虫对有机磷类杀虫剂产生代谢抗性的重要机制之一。本实验室前期已从棉蚜Aphis gossypii、 褐飞虱Nilaparvata lugens、 斜纹夜蛾Spodoptera litura、 家蚕Bombyx mori、 异色瓢虫Harmonia axyridis、 赤拟谷盗Tribolium castaneum和西方蜜蜂Apis mellifera中各克隆了一个非特异性羧酸酯酶基因, 通过体外定点突变构建了G/A151D和W271L两种突变体, 并进行了原核细胞表达和纯化。本实验在体外测定了这7种昆虫野生型和两种突变型羧酸酯酶对马拉硫磷的降解。结果显示： 棉蚜、 西方蜜蜂、 斜纹夜蛾、 赤拟谷盗的野生型羧酸酯酶能够降解马拉硫磷, 两个突变并不能提高它们的降解活性, 而家蚕、 异色瓢虫和褐飞虱的野生型羧酸酯酶不能降解马拉硫磷, G/A151D和/或W271L突变能使这些酯酶获得马拉硫磷羧酸酯酶（MCE）的活性, 有可能使这些昆虫对马拉硫磷产生抗性。不同物种的MCE活性相差较大, 斜纹夜蛾的MCE活性最高, 其k_cat/K_m值为1.8~1.9 L/μmol·min, 其次是赤拟谷盗, 其K_cat/K_m值为0.87~0.95 L/μmol·min, 其他昆虫的MCE活性相对较低, 相差可高达10倍。     

角蛋白酶及其研究进展

角蛋白在一般情况下很难被降解,工业上用高温、高压的办法降解角蛋白。然而,角蛋白酶能在温和的条件下降解角蛋白。本文对角蛋白的理化性质、发酵条件和分子生物学进行了综述。     

一个致倦库蚊杀虫剂敏感品系的筛选

化学防治是控制蚊虫传播疾病的主要方法, 抗性监测表明我国蚊虫已对有机磷、 有机氯、 氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类杀虫剂产生了不同程度的抗性。蚊虫抗药性的分子机制主要包括靶标抗性和三大解毒酶家族带来的代谢抗性。筛选对杀虫剂敏感的品系是抗性监测和抗性机理研究必不可少的材料。本研究通过从一个致倦库蚊Culex pipiens quinquefasciatus野生种群筛选无乙酰胆碱酯酶G119S突变且具有低活性羧酸酯酶、 P450单加氧酶和谷胱甘肽-S-转移酶的单雌系, 建立了一个对杀虫剂敏感的致倦库蚊品系。该品系的羧酸酯酶活性是敏感品系S-lab的2.5倍, P450单加氧酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活性与S-lab相当。生物测定表明, 与S-lab相比, 该品系对有机磷杀虫剂有低于2倍的抗性, 对氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类杀虫剂没有抗性, 可以作为相对敏感品系用于抗性监测。