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成虫盘生长因子(Imaginal disc growth factor,IDGF)是昆虫特有的一类多肽类生长因子,最早是从果蝇Drosophila melanogaster成虫盘细胞系C1.8+细胞的限制性培养基中分离鉴定的,属于糖苷水解酶18家族(glycoside hydrolasefamily18,GH-18)的成员。不同IDGF蛋白间至少有40-50％的同源性。目前研究表明IDGF与昆虫生长、发育及免疫等生理过程相关。在本实验室斜纹夜蛾EST(Expressed sequence tag)文库中鉴定了idgf基因,本研究克隆了该基因,命名为Slidgf,并对其基因结构,在发育过程中不同组织和时期的表达进行了分析,并对其可能的功能做了初步分析。
Slidgf cDNA全长1946bp,在1305bp的ORF区域内不含有内含子,ORF编码434个氨基酸,其氨基酸序列与鳞翅目甘蓝夜蛾(Mamestra brassicae)MbIDGF的序列相似性达90.3％。以果蝇Drosophila melanogaster IDGF2结构为模板进行了空间结构模拟,结果显示,S1IDGF具有GH-18家族保守的(βα)8折叠桶结构,S1IDGF对应几丁质酶催化活性保守区域内谷氨酸E位点被谷氨酰胺Q取代,因此推测S1IDGF可能无水解酶活性。RT-PCR分析结果表明,Slidgf在斜纹夜蛾整个生活史中各个时期都有表达,在不同组织包括脂肪体、表皮和血淋巴中都有表达,并在脂肪体中的表达水平最高。Western blot分析结果表明,在脂肪体、血淋巴和表皮中存在IDGF蛋白,且在血淋巴水平最高。
0.4μM20E处理斜纹夜蛾胚胎细胞Spli221,3小时后Slidgf的表达开始增加,6小时后表达水平达到最高,但处理12小时后Stidgf的表达受到抑制,推测Slidgf属于受20E调控的早期响应基因,20E的长时间处理可能抑制该基因的表达。本研究还试图用根据Slidgf序列设计的特异Vivo-Morpholino,注射6龄的斜纹夜蛾幼虫,检测S1IDGF蛋白的表达变化,并观察其形态变化,以分析S1IDGF在体内的生理作用。