松墨天牛OBP基因MaltOBP2和MaltOBP6的克隆、序列分析及组织表达谱和原核表达研究

【目的】本研究旨在探索松墨天牛MonochamusalternatusHope在嗅觉识别寄主植物过程中扮演重要角色的气味结合蛋白（odorantbindingproteins,OBPs）的结构及功能。【方法】利用生物信息学方法对得到的MaltOBP2和MaltOBP6基因序列和蛋白结构进行分析，并通过实时荧光定量PCR分析MaltOBP2和MaltOBP6在松墨天牛雄虫不同组织和时空中的表达差异，利用pET32a（+）原核表达载体对MaltOBP2和MaltOBP6进行了诱导蛋白表达。【结果】本研究得到两个松墨天牛气味结合蛋白基因——MaltOBP2（GenBank登录号：KP120891）和MaltOBP6（GenBank登录号：KP120892），ORF长度分别为402bp和408bp，翻译的氨基酸序列均含有4个保守的半胱氨酸位点，表明得到的两个OBP基因的编码蛋白均属于Minus-COBP亚家族；推导的两个OBP蛋白均有6个α螺旋区域，且α螺旋区域在两个蛋白的位置非常相似，但是两个OBP蛋白推测的配体结合位点和位点极性却完全不同。组织表达模式表明，MaltOBP2和MaltOBP6在成虫头部、触角、下颚（唇）须、腹部末端和足中均有表达，表达程度不一，但都在头部显著表达，触角中的表达量相比其他组织中较低或只是持平。发育表达结果表明，MaltOBP2在蛹触角中的表达量最高，而MaltOBP6在幼虫头部的表达量最高。本研究成功构建了原核表达载体pET32a-MaltOBP2和pET32a-MaltOBP6，并进行了OBP蛋白诱导表达，低温（16℃和20℃）条件利于蛋白表达在上清液中，延长诱导表达时间（12h）可以增加蛋白的表达量。【结论】本研究从松墨天牛体内得到了Minus-COBP蛋白亚家族的两个基因MaltOBP2和MaltOBP6，通过配体结合位点推测它们具有不同的生理功能；通过组织表达谱结果推测这两个OBP基因在松墨天牛中的功能不仅仅局限于嗅觉识别，或还有味觉感受、化学感受等其他生理功能。本研究结果为两个OBP蛋白的结构和功能研究奠定了基础，为探索松墨天牛的化学感受机制提供了条件。