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昆虫蜕皮是一个复杂的生理过程,在这个过程中有多种酶、激素和受体分子参与其中,本研究对其中分解体壁和中肠围食膜几丁质的p-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶以及一种蜕皮激素受体-蜕皮激素接受子3进行了初步研究。几丁质是由N-乙酰氨基葡萄糖胺以β-1,4糖苷键连接而成的高分子聚合物,在自然界中是仅次于纤维素的第二大可再生自然资源。广泛分布于无脊椎动物的外骨骼和角质层,同时在真菌和藻类的细胞壁中大量存在。β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶是昆虫几丁质代谢中一种关键酶,在昆虫的多种生理活动中发挥重要作用。本研究针对昆虫β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶基因时序性表达的特点,确定了在其活性较高的预蛹时期来提取mRNA,进一步通过RT-PCR、RACE等技术克隆了小地老虎的β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶cDNA并且分析了它的分子特性,同时构建原核表达载体,完成小地老虎β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶基因在大肠杆菌表达系统中的表达。小地老虎β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶cDNA序列含有2579个碱基,包括一个1788个碱基的开放阅读框,编码一个含595个氨基酸的多肽,分子量约为68.3 kDa,等电点为5.48。获得的小地老虎β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶基因cDNA序列已经登录GenBank并获得登录号GU985280。利用Expasy molecular biology server的Scanprosite facility对推导的小地老虎β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶氨基酸的结构域进行预测,结果发现其最显著的特点是含有两个高度保守区：一是在氨基酸序列的N-端含有一个Glycosyl hydrolases family 20区,另一个是在C-端220个氨基酸附近有一个Glycosyl hydrolases family 20 catalytic domain区。这两个保守区在GH20家族其他成员中均有发现。推导得到的小地老虎β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶氨基酸序列含有三个N-位糖基化位点和一个O-位糖基化位点。与其他昆虫β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶同源性比较结果显示：它们的cDNA序列和氨基酸高度同源。以上结果表明我们克隆的基因是一条新的β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶基因。将小地老虎β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶基因与表达载体pTYB11重组,经异丙基-β-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,在菌体中检测到融合蛋白。蜕皮激素接受子3(hormone receptor 3,HR3),是一种蜕皮调节转录因子,调控蜕皮过程中相关基因的表达,是蜕皮级联反应中的关键因子。本研究以八字地老虎和粘虫预蛹期幼虫为材料,分别提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE),分别扩增得到两种昆虫蜕皮激素接受子3(HR3)的5’非编码区和完整开放读码框在内的cDNA序列,其中八字地老虎的HR3 cDNA序列含有1729个碱基,包括一个1533个碱基的开放阅读框,编码一个含510个氨基酸的蛋白,分子量约为57.5kDa。粘虫的HR3 cDNA序列含有1743个碱基,包括一个1536个碱基的开放阅读框,编码一个含511个氨基酸的蛋白,分子量约为57.9 kDa。八字地老虎和粘虫HR3 cDNA序列推导的氨基酸序列均具有昆虫核受体超家族特征性结构域,与其他昆虫,尤其是鳞翅目昆虫的蜕皮激素接受子3的氨基酸序列高度同源。获得的基因cDNA序列已经登录Genbank并获得登录号,八字地老虎HR3登录号为GU188853,粘虫HR3登录号为GU188854。