茶尺蠖无机焦磷酸酶EoPPase672的表达与功能研究

【目的】本研究旨在通过克隆茶尺蠖Ectropis obliqua解毒相关无机焦磷酸酶(inorganic pyrophosphatase, PPase)基因EoPPase672，并对其进行原核表达和功能验证，为更好地了解EoPPase672在茶尺蠖解毒过程中的作用及相关功能的应用提供理论依据。【方法】从茶尺蠖转录组数据库中筛选到EoPPase672 cDNA,构建原核表达载体pET-32a-EoPPase672，转化到大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)，SDS-PAGE及Western blot鉴定重组表达蛋白；测定EoPPase672的浓度以及酶促反应最适温度、最适pH和最适金属离子。利用qRT-PCR检测亚致死浓度(LC₁₀=2.08 mg/L)溴氰菊酯刺激后不同时间不同龄期茶尺蠖幼虫中EoPPase672的表达水平。基于PPase的特性，分析重组蛋白EoPPase672在PCR反应中对焦磷酸盐(PPi)的去除效果和对PCR扩增效率的影响。【结果】通过原核表达和纯化获得重组蛋白EoPPase672。通过无机磷酸盐(Pi)含量标准曲线测得该酶的比活力为1 279.6 U/mg，酶促反应的最适温度为65℃、最适pH为7.5、最适金属离子为Mg²⁺。茶尺蠖幼虫被溴氰菊酯(2.08 mg/L)刺激12 h后，2和3龄幼虫EoPPase672的表达量与对照组的相比显著上调，4龄幼虫EoPPase672的表达量小幅上调；被溴氰菊酯刺激24 h后，2和3龄幼虫EoPPase672的表达量与对照组的相比仍然显著上调，但与刺激12 h的2和3龄幼虫中的相比下调。在PCR反应中添加重组蛋白EoPPase672后，部分PPi被水解，解除了PPi对PCR扩增的抑制作用，对PCR扩增效率起到了增强效果。【结论】这些结果表明，重组蛋白EoPPase672可提高PCR扩增效率，EoPPase672基因可能参与了茶尺蠖的解毒过程。研究结果为进一步研究茶尺蠖EoPPase672的功能提供了依据。