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Phenoloxidase and Melanization Innate Immune Activities in Green Darner Dragonfly Nymphs (Anax junius)
2022年
Insects in the Order Odonata are highly subject to infection by gregarine parasites. However, despite the important ecological roles that insects play in every ecosystem in which they exist, little research has been devoted to the description of insect immunity. Insects rely heavily on the rapid actions of innate immune mechanisms to prevent infection. We characterized the melanization response in the hemolymph of green darner dragonfly (Anax junius) nymphs. Incubation of chymotrypsin-activated hemolymph with L-DOPA resulted in volume- and time-dependent production of dopaquinone via the phenoloxidase (PO) enzyme, with biphasic accumulation of product. The PO activity was temperature-dependent, with a stepwise increase from 20℃ - 35℃ and maximum activity measured at 35℃ - 40℃. The formation of product was also inhibited in a concentration-dependent manner by diethylcarbonate, a specific inhibitor of PO activity, which indicated that the observed activity was due to the presence of PO enzyme. The rate of formation and quantity of melanin was dependent on exposure to different titers of bacteria. This is the first characterization of both PO activity and melanization response in green darner dragonflies.
Mark MerchantMatthew R. McClure
关键词:ARTHROPODDRAGONFLYHEMOLYMPH
鲎血蓝蛋白的分离纯化及其酚氧化酶活性的初步研究被引量:1
2022年
采用饱和硫酸铵盐析法、透析除盐和丙烯葡聚糖凝胶柱层析分离纯化鲎血蓝蛋白,通过紫外可见吸收光谱和SDS-PAGE图谱对其进行定性分析,再通过单因素实验和响应面实验研究了温度、pH值、邻苯二酚与鲎血蓝蛋白浓度比、时间等因素对鲎血蓝蛋白酚氧化酶活性的影响。结果表明,纯化后的鲎血蓝蛋白在280 nm、340 nm处有特征吸收峰,有2个蛋白亚基,分子量约为66 kDa,为典型的节肢动物血蓝蛋白;在温度为36.7℃、pH值为6.8、邻苯二酚与鲎血蓝蛋白浓度比为1.7∶1、时间为2.1 min的最佳条件下,鲎血蓝蛋白酚氧化酶活性最高,为83.3 U·min^(-1)·mL^(-1)。
刘永豪张干欢董鸿睿康信煌张国光吴育廉邓春梅
关键词:血蓝蛋白分离纯化酚氧化酶活性
淡足侧沟茧蜂寄生对草地贪夜蛾幼虫血淋巴黑化反应及酚氧化酶的影响被引量:1
2022年
【目的】明确淡足侧沟茧蜂Microplitis pallidipes寄生对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda血淋巴黑化率、酚氧化酶原(Prophenoloxidase,PPO)基因表达量和酚氧化酶(Phenoloxidase,PO)活性的影响,为更有效的利用淡足侧沟茧蜂防控草地贪夜蛾提供理论依据。【方法】通过室内寄生实验确定草地贪夜蛾被淡足侧沟茧蜂寄生的最佳龄期;通过RT-qPCR分析草地贪夜蛾两个PPO基因(SfPPO1和SfPPO2)的时空表达谱;通过薄膜法统计草地贪夜蛾被寄生后的血淋巴黑化率;采用吸光光度法测定草地贪夜蛾被寄生后的血淋巴PO活性;采用RT-qPCR测定草地贪夜蛾被寄生后血淋巴SfPPO1和SfPPO2的相对基因表达量。【结果】草地贪夜蛾被淡足侧沟茧蜂寄生的最佳龄期为3龄幼虫,SfPPO1和SfPPO2均在卵块和4龄幼虫中基因表达量较高,且主要在幼虫血淋巴中表达。草地贪夜蛾被寄生后12、24、48和72 h的血淋巴黑化率显著低于未寄生组(P<0.05),SfPPO1和SfPPO2的相对基因表达量和PO活性也低于未寄生组。相关关系分析表明,SfPPO1的相对基因表达量与SfPPO2的表达量呈现线性关系(R2=0.9124),PO活性与两个PPO基因相对表达量之间、黑化率与PO活性和PPO基因相对表达量之间均呈现正相关。【结论】淡足侧沟茧蜂寄生会抑制草地贪夜蛾血淋巴的黑化率,下调血淋巴中酚氧化酶原基因的表达量和PO活性,且PO活性、PPO基因相对表达量及血淋巴黑化率3个指标之中,两两之间均呈现正相关性。
黄兰兰蒋杰贤王金彦张浩
关键词:酚氧化酶生物防治
仿刺参成参体腔细胞酚氧化酶的生化与酶学特性研究被引量:1
2021年
为探究仿刺参成参体腔细胞中酚氧化酶同工酶的生化与酶学特性,分别利用雌性和雄性仿刺参成参的体腔细胞,通过线性连续梯度非变性电泳结合邻苯二酚发色技术鉴定和分离出4种酚氧化酶(AjPO4、AjPO5、AjPO6和AjPO7),并通过分光光度法测定不同酚氧化酶的生化与酶学特性。试验结果显示,4种酚氧化酶最适pH分别为9.0、8.0、9.0和8.0。沸水浴处理显示,4种酚氧化酶均有一定的耐热性,且AjPO4、AjPO5和AjPO6的耐热性强于AjPO7。4种酚氧化酶均可催化邻苯二酚、左旋多巴、多巴胺和对苯二酚,但不能催化酪氨酸,且4种酚氧化酶对邻苯二酚的米氏常数最小,表明4种酚氧化酶均属于漆酶型酚氧化酶,并对邻苯二酚的亲和力最高。4种酚氧化酶均可被Mn2+和Fe2+显著激活,表明仿刺参成参酚氧化酶系统的功能发挥可能受到体内二价金属离子的调节。4种酚氧化酶的活性除了受到柠檬酸、亚硫酸钠、抗坏血酸抑制外还受到铜离子螯合剂二乙基二硫代氨基甲酸钠的抑制,表明4种酚氧化酶均为含铜的金属酶。仿刺参成参酚氧化酶的这些酶学特性将为进一步了解仿刺参酚氧化酶系统的特性和功能机制提供参考。
肖瑶蒋经伟李石磊董颖周遵春
关键词:仿刺参体腔细胞酚氧化酶生化特性
南极磷虾与鹰爪糙对虾酚氧化酶生化性质对比分析被引量:3
2021年
黑变是南极磷虾(Euphausia superba)贮运流通过程中的突出问题,为探究南极磷虾与普通海捕虾在黑变进程方面的异同,选取南极磷虾和海捕鹰爪糙对虾(Trachypenaeus curvirostris)作为研究对象,对2种虾在(2±1)℃贮藏过程中的黑变进程进行了感官评价,提取其酚氧化酶(PO)并进行了纯化,对2种虾PO的生化性质进行了对比分析。结果显示,冷藏条件下,24 h时南极磷虾的黑变已非常严重,黑变部位主要集中在头胸部、腹部甲壳以及尾节部分。72 h时鹰爪糙对虾的头胸部和尾节部分开始有轻微的黑变,之后逐渐扩散到躯干。南极磷虾和鹰爪糙对虾PO粗酶液经硫酸铵沉淀、Sephadex G-100凝胶过滤后,酶的纯化倍数分别达到17.22和19.67。2种虾PO的最适温度分别为30℃和40℃,南极磷虾PO在低温下仍具有较高的活力。二者的最适pH均为6.0~7.0之间。焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、4-己基间苯二酚、L-半胱氨酸和抗坏血酸均可较好地抑制2种虾PO活力,其中,4-己基间苯二酚抑制效果最好。研究结果为南极磷虾冷链物流过程中的品质控制提供了依据,同时,为虾死后如何有效抑制其黑变提供了参考。
林瑞环赵玲曹荣刘淇
关键词:黑变南极磷虾酚氧化酶
管氏肿腿蜂毒液丝氨酸蛋白酶同源物SgSPH对寄主血淋巴酚氧化酶活性的影响被引量:2
2021年
【目的】本研究旨在通过克隆表达管氏肿腿蜂Scleroderma guani毒液丝氨酸蛋白酶同源物(serine protease homologue,SPH)基因SgSPH,探索其编码的毒液蛋白对寄主血淋巴酚氧化酶活性的影响。【方法】利用RT-PCR技术克隆管氏肿腿蜂毒液SgSPH基因的开放阅读框(ORF),采用生物信息学软件分析其基因序列结构特征;采用qPCR技术检测该基因在不同发育阶段(卵、低龄幼虫、高龄幼虫、老熟幼虫、吐丝幼虫、黄茧蛹、黑茧蛹和羽化后1-5 d成虫)和雌成虫不同组织(头部、胸部、去除毒液器官的腹部和毒液器官)中的相对表达量;利用载体pSUMO-Mut对该基因进行原核表达,用镍亲和层析柱纯化表达的重组蛋白,采用SDS-PAGE和Western blot对获得的重组蛋白进行鉴定;用酶活性测定方法,分析SgSPH重组蛋白对寄主黄粉虫Tenebrio molitor蛹血淋巴酚氧化酶活性的抑制作用。【结果】克隆获得管氏肿腿蜂毒液SgSPH基因(GenBank登录号:MT920663)的ORF,长798 bp,编码265个氨基酸,其中第1-20位氨基酸为信号肽,理论分子量为30.53 kD,等电点为9.59。多序列比对分析表明,SgSPH与其他寄生蜂毒液丝氨酸蛋白酶和SPH具有较低的氨基酸序列一致性(9%~17%),且缺乏保守的催化三联体。qPCR分析表明,SgSPH基因在管氏肿腿蜂成虫阶段和毒液器官中高表达。SDS-PAGE电泳和Western-blot检测发现,成功表达SgSPH重组蛋白,并纯化得到了高纯度SgSPH重组蛋白。酶活性检测结果显示,SgSPH能抑制寄主黄粉虫蛹血淋巴的酚氧化酶活性。【结论】结果提示管氏肿腿蜂毒液SgSPH具有干扰寄主酚氧化酶级联反应的功能。
李丽芳吴朝妍韩开健吴国星朱家颖
关键词:管氏肿腿蜂毒液酚氧化酶
Hosting certain facultative symbionts modulates the phenoloxidase activity and immune response of the pea aphid Acyrthosiphon pisum
2021年
The pea aphid Acyrthosiphon pisum hosts different facultative symbionts(FS)which provide it with various benefits,such as tolerance to heat or protection against natural enemies(e.g.,fungi,parasitoid wasps).Here,we investigated whether and how the presence of certain FS could affect phenoloxidase(PO)activity,a key component of insect innate immunity,under normal and stressed conditions.For this,we used clones of A.pisum of difTerent genetic backgrounds(LLOl,YR2 and T3-8V1)lacking FS or harboring one or two(Regiella insecticola,Hamiltonella defensa,Serratia symbiotica Rickettsiella viridis).Gene expression and proteomics analyses of the aphid hemolymph indicated that the two A.pisum POs,PPOl and PP02,are expressed and translated into proteins.The level of PPO genes expression as well as the amount of PPO proteins and phenoloxidase activity in the hemolymph depended on both the aphid genotype and FS species.In particular,H.defensa and R.insecticola,but not S.symbiotica-h R.viridis,caused a sharp decrease in PO activity by interfering with both transcription and translation.The microinjection of different types of stressors(yeast,Escherichia coli,latex beads)in the YR2 lines hosting different symbionts affected the survival rate of aphids and,in most cases,also decreased the expression of PPO genes after 24 h.The amount and activity of PPO proteins varied according to the type of FS and stressor,without clear corresponding changes in gene expression.These data demonstrate that the presence of certain FS influences an important component of pea aphid immunity.
Chen LuoMaya BelghaziAntonin SchmitzSeverine LemaufNicolas DesneuxJean-Christophe SimonMarylene PoirieJean-Luc Gatti
关键词:HEMOLYMPH
Ba^2+对南美白对虾酚氧化酶活性和结构的影响被引量:1
2020年
为研究金属离子对南美白对虾酚氧化酶(PO)活性和结构的影响,以南美白对虾头胸部分离纯化出的PO酶为原料,研究了不同浓度钡离子(Ba^2+)对PO酶活性和结构的影响。通过紫外光谱扫描、荧光扫描,研究了Ba^2+对酚氧化酶三级结构的影响;通过红外光谱,研究了酚氧化酶与Ba^2+结合后,其二级结构类型的变化。结果显示,随着Ba^2+浓度的不断增加,酚氧化酶的紫外光谱和荧光光谱的强度均呈现先增大后减小的趋势,但并未发生红移或蓝移现象,说明酚氧化酶与Ba^2+结合后,三级结构变化很小;根据红外光谱扫描结果和拟合结果发现,酚氧化酶与Ba^2+结合后,二级结构类型发生了改变。
佟抒洋张书琪郭雨晴张俊健张弛吕艳芳
关键词:南美白对虾酚氧化酶酶活
饲料磷脂对三疣梭子蟹酚氧化酶活性的影响
2020年
目的:以实验室养殖和市场销售的正常三疣梭子蟹为研究对象,探究饲料磷脂水平对甲壳动物酚氧化酶活性的影响,为三疣梭子蟹的营养免疫学研究和梭子蟹饲料的开发提供科学依据。方法:将达到试验规格的三疣梭子蟹随机分成A1、A2、B1、B2四组。A1和A2组为蛋黄磷脂平行组,用以投喂该两组的配合饲料中添加足量蛋黄磷脂为主要磷脂源。B1和B2组为大豆磷脂平行组,用以投喂组B1、B2的配合饲料中添加足量大豆磷脂为主要磷脂源。人工饲养8周后,从A1、A2、B1、B2各组随机抽取4只蟹,测定其血清和HLS的酚氧化酶活性,并与市场组(C组)梭子蟹血清和HLS的酚氧化酶活性作比较。结果:血细胞样本中,市场组总活力均值为2.67,高于试验各组的活力均值(1.13~1.47),差异显著,而试验各组之间没有显著性差异。A1、A2、B1、B2四组比活率分别为0.58、0.38、0.49、0.32,四组之间不存在显著性差异,而市场组比活率为2.20,显著低于试验各组。血清样本中,试验各组的总活力值均在1.40~1.99之间,组间不存在显著性差异;A1、B1、B2组的比活率值都在1.97~2.68之间,无显著差异。B组比活率平均值为4.44,与A1、B1、B2组有显著差异。结论:作为磷脂源,卵黄磷脂和大豆磷脂对梭子蟹HLS的酚氧化酶活性均无显著影响,而试验组血清酚氧化酶活性比活率明显高于市场组,说明在一定程度上,卵黄磷脂和大豆磷脂对血清中的酚氧化酶活性有促进作用。
易柯含
关键词:三疣梭子蟹磷脂非特异性免疫酚氧化酶
昆虫激素对家蚕血淋巴和体壁酚氧化酶活性及其基因表达水平的影响被引量:5
2020年
【目的】研究外源昆虫激素对家蚕酚氧化酶活性及其基因表达水平的影响,明确昆虫激素对酚氧化酶的调控作用,为深入解析家蚕酚氧化酶的功能及基因表达调控机制提供参考依据。【方法】对五龄第3 d发育良好的家蚕幼虫注射蜕皮激素20E和保幼激素JH,以注射等量0.1%二甲基亚砜(DMSO)为对照,分别在注射3、6、12和24 h后解剖家蚕幼虫采集血淋巴和体壁,检测分析家蚕酚氧化酶活性及其基因表达的变化情况。【结果】注射外源JH和20E均能促进家蚕血淋巴酚氧化酶原基因PPO1和PPO2的表达,有效增加酚氧化酶活性。家蚕血淋巴PPO1和PPO2基因对JH和20E的响应时间存在一定差异,其中,经JH处理后2个酚氧化酶原基因(PPO1和PPO2)仅在处理6和12 h时显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)上调表达;而经20E处理后PPO1和PPO2基因从3 h开始一直持续到12 h均呈上调表达趋势。JH和20E对家蚕体壁PPO1和PPO2基因的影响恰好相反,具体表现为:JH能有效抑制家蚕体壁PPO1和PPO2基因的表达,降低酚氧化酶活性;20E则促进家蚕体壁PPO1基因上调表达,但不影响PPO2基因表达。【结论】家蚕酚氧化酶原基因PPO1和PPO2表达受JH和20E的调控,且激素对酚氧化酶原基因表达水平的影响与其酶活性变化规律一致,提示酚氧化酶不仅参与昆虫激素的代谢,还与激素协同调控家蚕的蜕皮变态。
杨伟克唐芬芬刘增虎董占鹏
关键词:昆虫激素酚氧化酶血淋巴体壁

相关作者

姜春雨
作品数:1被引量:0H指数:0
供职机构:吉林师范大学博达学院
研究主题:DETECTION COMPARISON PHENOLOXIDASE HEMOLYMPH
徐洪伟
作品数:122被引量:326H指数:11
供职机构:吉林师范大学
研究主题:发根农杆菌 玉米 发根 毛状根 牛皮杜鹃
赵秋平
作品数:2被引量:0H指数:0
供职机构:吉林师范大学博达学院
研究主题:不同提取方法 DETECTION COMPARISON 血淋巴 酚氧化酶活性
赵卓
作品数:89被引量:356H指数:11
供职机构:吉林师范大学生命科学学院
研究主题:蝗虫 高中生物 直翅目 卵子发生 特异性表达
张婷婷
作品数:2被引量:0H指数:0
供职机构:吉林师范大学生命科学学院
研究主题:DETECTION COMPARISON C-KIT蛋白 蝗虫 精子发生过程