细胞色素P450介导的昆虫抗药性

本文介绍了昆虫细胞色素P450(简称P450)及其介导抗性的分子基础的研究进展。细胞色素：P450在转录水平上的过量表达是P450介导抗性的主要机制,P450的氨基酸残基改变也可能改变昆虫的抗药性。     

昆虫细胞色素P450与抗药性关系研究进展

细胞色素P450单加氧酶系是一类广泛分布于生物有机体中的重要酶系,它能够代谢多种内源性物质和外源性物质,因其生物学的重要性,一直是生物学领域研究的一个重要对象.本文综述了昆虫细胞色素P450目前的一些研究进展,介绍了其与昆虫抗药性之间的关系,并阐述了细胞色素P450介导抗性的分子基础.     

细胞色素P450介导的果蝇抗药性研究进展

细胞色素P450 (cytochrome P450, CYP450)超基因家族是由一些数量多而功能复杂的血红蛋白酶基因所组成,该代谢酶系作为一种几乎地球上所有需氧生物都存在的重要生存策略,可以调控多种内源物质及外源化合物的代谢,参与了众多重要的生命过程,代谢解毒作用是该酶系重要功能之一。细胞色素P450的代谢解毒作用受药物影响,机体通过改变基因表达量,实现增强代谢解毒,加快机体对于有害物质的代谢,从而使得机体对有害环境产生一定的适应性,进而使得机体产生耐药性或抗药性。本研究说明果蝇细胞色素P450介导的杀虫剂类药物代谢机制及代谢抗性的特点等方面的研究,对明确果蝇的抗药性机制研究具有参考意义。     

昆虫细胞色素P450研究:P450基因

细胞色素P450广泛存在于生物界,它因参与许多外来物质和内源性物质的代谢而具有十分重要的作用［1－5］细胞色素P450的研究大约有50多年的历史[3]。60年代的工作主要是对这一血红素蛋白的生物化学和生物物理学特征的了解以及膜结合P450酶系的酶学功能[3]。70年代的研究集中在细胞色素P450酶系的分离纯化及其活性的重组。纯化P450的成功证明了许多P450在物理学和酶学特征方面的不同,也为制备抗体及利用抗体来确定某种P450的存在与数量以及抑制特定P450的酶活性提供了手段,使进一步阐明P450的反应机制成为可能。80年代分子生物学技术的…     

昆虫细胞色素P450的研究:P450基因的进化

80年代分子生物学方法被用于分离和鉴定特定P450的CDNA或基因组克隆［‘］,至今已知的P450基因包括70个基因家族、127个亚家族的40O多个,基因序列的数量还在迅速增加I’］。不同P450间的进化关系在一些综述中都有涉及［”’,‘］,本文介绍这一主题的一些主要观点,重点放在P450功能的进化及其机制。亚细胞色素P450的基本特征及其分类与命名所有细胞色素P450具有一非共价结合的血红素和环绕高度保守的半跳氨酸的一段26氨基残基的保守序列,这一半跳氨酸提供血红素铁的第5个配体（ligand）。当血红素铁接受电子被还原后再与CO结合产…     

细胞色素P450介导抗性的进化可塑性

细胞色素P450是超基因家族,由其介导的杀虫剂代谢解毒的增强是昆虫产生抗药性的普遍而主要的机制。近年的研究表明,细胞色素P450介导的代谢抗性表现出一定程度的进化可塑性:即使是同种昆虫的不同种群在相同种类杀虫剂的胁迫下,进化选择出的抗性相关的细胞色素P450也有所不同,抗性的产生也可以是几种不同细胞色素P450协同作用或控制P450表达的调控因子的不同。     

昆虫抗药性相关细胞色素P450基因的表达调控机制

杀虫剂的频繁持续使用,必然导致昆虫产生抗药性.大量研究事例表明参与杀虫剂解毒的细胞色素P450(简称P450)过量表达是昆虫对不同类型杀虫剂产生抗性的重要原因,但目前人们对P450基因过量表达机制的认识还非常有限.近十年来,随着生命科学与相关研究技术的发展,有关昆虫P450基因表达调控机制的研究取得了实质性的进展.本文...     

昆虫中的细胞色素P-450及其特性

<正> 细胞色素P-450在微粒体多功能氧化酶系(MFO)中起着关键性作用。它能与氧分子和底物结合,并参与氧的活化。因此,P-450在杀中剂代谢、昆虫的选择毒性和抗药性、在保幼激素和脱皮激素的代谢以及在昆虫对寄主植物的适应性中都有着极其重要的作用。 自50年代后期以来,人们不仅对P-450的分子性质、光谱性质和多样性进行了详细研究,而且对P-450与P-450-还原酶、磷脂的相互关系及其在膜中的结构也进行了研究。目前     

昆虫细胞色素P450研究的一些新进展

报道了有关细胞色素P45 0研究的一些新发现。果蝇和冈比亚按蚊基因组测序的完成 ,使人类对昆虫P45 0的多样性有一完整的概念 ,已查明果蝇和冈比亚按蚊基因组中分别含有 90种和 1 1 1种P45 0基因。P45 0介导的果蝇对DDT的抗性被证明是Cyp6g1基因超量表达的结果。昆虫可以窃听植物分子信号 (水杨酸、茉莉酮酸 ) ,通过P45 0的诱导机制增强自身对植物防御物质的反防御能力。从分子水平上鉴定了 2个参与蜕皮素合成的线粒体P45 0基因。细胞色素P45 0在昆虫信息素降解中的作用得到鉴定。     

昆虫基因启动子及细胞色素P450基因启动子研究进展

细胞色素P450是一类重要的解毒酶系。昆虫在各种内源或外源性有毒物质的胁迫下,通过调控体内细胞色素P450的过表达,对有毒化合物进行解毒代谢,从而适应不利环境。在昆虫体内,P450基因表达的调控主要发生在转录水平上,启动子作为基因的一部分,能够与RNA聚合酶结合形成转录起始复合体,进而控制基因表达的起始时间和表达程度。基于此,就昆虫启动子的分析及功能验证的主要方法、昆虫启动子的结构特征及昆虫细胞色素P450基因启动予的一些研究进展进行概述,以期为昆虫细胞色素P450基因启动子的深入研究提供借鉴。     

A world of cytochrome P450s

The world we live in is a biosphere influenced by all organisms who inhabit it. It is also an ecology of genes, with some having rather startling effects. The premise put forth in this issue is cytochrome P450 is a significant player in the world around us. Life and the Earth itself would be visibly different and diminished without cytochrome P450s. The contributions to this issue range from evolution on the billion year scale to the colour of roses, from Darwin to Rachel Carson; all as seen through the lens of cytochrome P450.     

昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其对昆虫抗药性的意义

植物次生物质(plant secondary metabolites)对昆虫的取食行为、生长发育及繁殖可以产生不利影响,甚至对昆虫可以产生毒杀作用。为了应对植物次生物质的不利影响,昆虫通过对植物次生物质忌避取食、解毒代谢等多种机制,而对寄主植物产生适应性。其中,昆虫的解毒代谢酶包括昆虫细胞色素P450酶系（P450s）及谷胱甘肽硫转移酶（GSTs）等,在昆虫对植物次生物质的解毒代谢及对寄主植物的适应性中发挥了重要作用。昆虫的解毒酶系统不仅可以代谢植物次生物质,还可能代谢化学杀虫剂,因而昆虫对寄主植物的适应性与其对杀虫剂的耐药性甚至抗药性密切相关。昆虫细胞色素P450s和GSTs等代谢解毒酶活性及相关基因的表达可以被植物次生物质影响,这不仅使昆虫对寄主植物的防御产生了适应性,还影响了昆虫对杀虫剂的解毒代谢,因而改变昆虫的耐药性或抗药性。掌握昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其在昆虫抗药性中的作用,对于明确昆虫的抗药性机制具有重要的参考意义。本文综述了植物次生物质对昆虫的影响、昆虫对寄主植物次生物质的代谢机制、昆虫对植物次生物质的代谢适应性对昆虫耐药性及抗药性的影响等方面的研究进展。     

绿盲蝽P450基因的克隆及增效醚对P450酶活性的抑制作用

为探讨P450介导的绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)抗药性机制,合理使用杀虫药剂,本研究通过活体和离体抑制实验发现,增效醚(PBO)对绿盲蝽P450酶活性有显著的抑制作用:在处理时长为24h时,P450酶活性由未处理时的12.02pmol/min/mgPro.下降至1.63pmol/min/mgPro.,PBO对P450酶的抑制中浓度为0.256mmol/L。生物测定结果表明,PBO对三氟氯氰菊酯具有显著增效作用,增效7.2倍,而对吡虫啉、灭多威、马拉硫磷无显著增效作用。利用RT-PCR及RACE技术对绿盲蝽P450基因进行克隆,获得了2条CYP4家族基因,全长均为1631bp,含有完整的开放阅读框,编码501个氨基酸;序列比对表明这是一对等位基因,含有CYP4家族所有保守特征序列;同源性比较及系统发育分析显示这2个基因编码的氨基酸序列与褐飞虱Nilaparvata lugens CYP4CE1亲缘关系最近,同源性分别为41.5%和41.1%。     

蚊虫抗药性分子机理

蚊虫由于特殊的行为、生理及与人类生活密切相关,从而成为人类许多疾病的媒介,如疟疾、登革热、日本脑炎、丝虫病等,大多由库蚊Culex、伊蚊Aedes或按蚊Anopheles传播。世界上每年大量的化学杀虫剂用于农业和公共卫生,直接或间接给蚊虫带来选择压力而引发抗性。抗性机制基本可以分为两大类:代谢抗性(如非特异性羧酸酯酶,P450单加氧酶,谷胱甘肽S-转移酶的扩增)和靶标抗性(如乙酰胆碱酯酶、GABA受体和电压门控钠离子通道的突变)。文章对这些机理的研究进展进行综述。     

Multiplicative interaction between the two major mechanisms of permethrin resistance,kdr and cytochrome P450‐monooxygenase detoxification,in mosquitoes

Epistasis is the nonadditive interaction between different loci which contribute to a phenotype. Epistasis between independent loci conferring insecticide resistance is important to investigate as this phenomenon can shape the rate that resistance evolves and can dictate the level of resistance in the field. The evolution of insecticide resistance in mosquitoes is a growing and world‐wide problem. The two major mechanisms that confer resistance to permethrin in Culex mosquitoes are target site insensitivity (i.e. kdr) and enhanced detoxification by cytochrome P450 monooxygenases. Using three strains of mosquitoes, and crosses between these strains, we assessed the relative contribution of the two independent loci conferring permethrin resistance, individually and when present together. We found that for all genotype combinations tested, Culex pipiens quinquefasciatus exhibited multiplicative interactions between kdr and P450 detoxification, whether the resistance alleles were homozygous or heterozygous. These results provide a basis for further analysis of the evolution and maintenance of insecticide resistance in mosquitoes.     

昆虫细胞色素P450基因的克隆及其策略

本记述了目前已克隆的105个昆虫细胞色素P450基因cDNA和片段,它们分属CYP4、CYP6、CYP9、CYP12、CYP18和CYP28等6个家族：同时,综述和分析了克隆这些基因、cDNA和片段所采用的策略及其优缺点。