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烟粉虱精氨酸激酶的克隆和序列分析

张志春  刘宝生  罗光华  张谷丰  方继朝  
【摘要】:精氨酸激酶(argininc kinasc,AK)广泛存在于无脊椎动物体内,起着类似于脊椎动物肌酸激酶(creatine kinase,CK)的作用。它通过催化精氨酸与ATP之间的可逆性反应,将能量存储于磷酸精氨酸的高能磷酸键中,或将磷酸精氨酸分解产生ATP,是一个与ATP再生、肌肉收缩和细胞内能量运转等直接相关的重要激酶。已有研究表明:精氨酸激酶仅存在于无脊椎动物体内,且磷酸精氨酸是昆虫肌肉中唯一有效形成ATP的磷酰基供体,这就意味着昆虫的能量代谢途径与脊椎动物完全不同,若将精氨酸激酶作为害虫控制的一个靶标,不仅可以开辟害虫分子调控的新领域,而且对高等动物也比较安全。目前,害虫的控制主要采用化学防治的方法,由于化学农药引起的环境污染等问题日益突出,寻求环境友好的害虫控制新途径成为研究热点,而从基因水平上干扰酶系统来控制害虫展现出良好的发展前景。为了深入了解精氨酸激酶基因的作用和寻求害虫防治新的分子靶标,本研究采用RT-PCR和RACE技术,从烟粉虱[Bemisia tabaci(Gennadius)]成虫体内克隆了精氨酸激酶cDNA序列,命名为BtabAk,测序和序列分析结果表明:BtabAk基因阅读框架全长1 071bp,编码356个氨基酸残基,预测蛋白质分子量和等电点分别为40.0kDa和5.76。氨基酸序列分析表明,该序列具有精氨酸激酶典型的酶活性部位、酶活性中心位点和能形成离子偶结构的保守区。序列比对结果表明,HassAK与其他昆虫AK的氨基酸序列具有90%以上的一致性。Real-time PCR结果表明,PxylAK在烟粉虱不同发育阶段和幼虫不同龄期均可表达。

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