4个甜菜夜蛾caspase基因及其在不同诱导剂下的调控模式学术资讯

来源：昆虫科学

细胞凋亡是多细胞生物为维持自身正常的生长而调控自身细胞或组织程序性死亡的过程。同时，细胞凋亡也是生物在病原微生物感染后作出的常见应答反应。相较哺乳动物，昆虫的细胞凋亡研究相对滞后。

本研究以甜菜夜蛾为研究对象，对甜菜夜蛾编码的4个caspase蛋白（SeCasp-1、-6、-7、-8）进行了功能分析，为后续甜菜夜蛾与囊泡病毒的互作研究奠定基础。我们首先利用杆状病毒表达系统，对4个SeCasp蛋白进行了真核表达，并利用融合与SeCasp蛋白两端的His-tag和Flag-tag进行Western blotting检测。结果表明，4个SeCasp蛋白均与预期大小一致，但未见明显的切割。

图2 4个SeCasp蛋白在Sf9细胞中的表达与检测

进一步的caspase活性分析表明，SeCasp-1具有类似人类caspase-1、-3、-4、-6、-8、-9的活性；SeCasp-6具有类似人类caspase-2、-3、-4、-6、-8、-9的活性；SeCasp-7具有类似人类caspase-2、-3、-4、-6的活性；SeCasp-8仅具有类似人类caspase-8的活性。

图3 4个SeCasp蛋白的活性分析

以双氧水（H2O2）、放线菌素D（ActD）和地塞米松（DEX）分别作为细胞凋亡诱导剂，对甜菜夜蛾脂肪体细胞系（SeFB细胞）进行凋亡诱导后，分别检测不同诱导剂处理下SeFB细胞中SeCasp基因的表达调控。结果表明，4个SeCasp基因的表达均会随着诱导剂的施用而上调，其中SeCasp-1最为敏感，SeCasp-6次之，SeCasp-7最不敏感。

以大肠杆菌、苏云金芽孢杆菌、囊泡病毒和杆状病毒分别感染3龄甜菜夜蛾幼虫，并检测4种病原微生物感染后甜菜夜蛾体内SeCasp基因的转录调控情况。结果表明，SeCasp-1对苏云金芽孢杆菌的感染敏感，SeCasp-6对杆状病毒的感染敏感，SeCasp-7和SeCasp-8对病原微生物的感染均不敏感。这些结果展示了甜菜夜蛾caspase蛋白的功能，丰富了鳞翅目caspase研究，为鳞翅目昆虫细胞凋亡调控的研究奠定了基础。

Yu, H., Li, Z. Q., Ou-Yang, Y. Y. and Huang, G. H. (2020) Identification of four caspase genes from Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae) and their regulations towards different apoptotic stimulations. Insect Science, 27(6), 1158–1172.

来源：InsectScience 昆虫科学

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