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东亚飞蝗（Locusta migratoria manilensis）不仅是一种重要的农业害虫，而且是研究昆虫肌肉生理的模式动物。飞蝗横纹肌肌球蛋白是肌肉最重要的结构和功能蛋白，具ATP水解酶活力，可以将ATP水解释放的化学能转化为肌肉收缩的机械能。肌球蛋白由两条重链、两条必需轻链和两条调节轻链组成，重链包括马达头部、颈部和尾部。飞蝗横纹肌肌球蛋白重链仅由一个Mhc基因编码，包括6个可变剪切部位，分别为N-SH3、ATP-lip、Relay、Converter、S2 hinge和C端区域，其中N-SH3、ATP-lip、Relay和Converter位于马达头部，在决定肌球蛋白马达功能中起重要作用。但尚不清楚可变剪切部位影响肌球蛋白活力水平的分子机理。 本论文我们以飞蝗胸部飞行肌(Thorax flight muscle，FL)、腿部跳跃肌(Leg jumpingmuscle，JP)和腹部节间肌(Abdominal intersegmental muscle，AB)中表达的几种肌球蛋白亚型为研究对象，利用真核细胞（昆虫Sf9细胞）重组表达的方法，获得了有生物活力的飞蝗横纹肌肌球蛋白片段，通过外显子替换、定点突变和ATP水解酶活力等实验方法研究可变剪切部位影响马达活力水平的分子机制，主要结果如下: 1)成功地表达纯化了有正常生物活力的飞蝗横纹肌肌球蛋白。在Sf9细胞中共表达肌球蛋白FL-1 S1/JP-1 S1（胸部飞行肌/腿部跳跃肌的主要肌球蛋白亚型的S1亚片段）的重链和轻链，利用Flag标签亲和纯化，并测定所得肌球蛋白的actin激活的ATPase活力（代表马达活力），结果显示不论是否存在LmUNC-45，所得肌球蛋白纯化结果及活力均无差异，证明Sf9昆虫表达系统表达飞蝗横纹肌肌球蛋白无需额外添加LmUNC-45。构建肌球蛋白FL-1 HMM和JP-1 HMM，通过比较分析二者与从胸部飞行肌和腿部跳跃肌中提取纯化的肌球蛋白的Ca2+-ATPase活力，我们得出结论，利用Sf9昆虫表达系统可获得正常生物活力的飞蝗横纹肌肌球蛋白。 2)比较了飞蝗几种重组表达的横纹肌肌球蛋白亚型的马达活力。构建腹部节间肌分布相对较多的肌球蛋白亚型AB-1 HMM、AB-2 HMM、AB-3 HMM和AB-4 HMM。测定FL-1HMM、JP-1 HMM及上述腹部肌球蛋白亚型马达活力，结果显示FL-1 HMM和JP-1 HMM马达活力相差10％;FL-1 HMM/JP-1 HMM和AB-1 HMM/AB-2 HMM/AB-3 HMM/AB-4 HMM马达活力相差60％-80％。 3)确定了影响FL-1 HMM和AB-4 HMM马达活力差异的关键可变剪切部位及关键氨基酸位点。构建FL-1 HMM和AB-4 HMM的嵌合体蛋白FL-1(-10b)HMM、FL-1(-14c)HMM、FL-1(-20b)HMM、AB-4(-10c)HMM、AB-4(-14a)HMM和AB-4(-20a)HMM，通过分析其马达活力，证明Relay为FL-1 HMM和AB-4 HMM活力差异关键可变剪切区域。构建FL(-14c)HMM的突变体蛋白FL-1(-14c)F472Y HMM、FL-1(-14c)S474G HMM、FL-1(-14c)T505A HMM、FL-1(-14c)E509N HMM和FL-1(-14c)Q520L HMM，通过分析其马达活力，证明第472位氨基酸为Relay关键氨基酸位点。 综上所述，我们利用Sf9昆虫表达系统获得了重组表达的飞蝗横纹肌肌球蛋白。通过分析野生型、嵌合体和突变体蛋白马达活力，确定了影响飞蝗胸部飞行肌、腿部跳跃肌和腹部节间肌马达活力差异的关键可变剪切部位和氨基酸残基。