
技术摘要:
本发明公开了一种松墨天牛热激蛋白MaltHSP20‑11及其编码基因和应用,属于热激蛋白领域。本发明提供的松墨天牛热激蛋白HSP20基因全长531bp,编码176个氨基酸。通过荧光定量方法,获得了该基因在热胁迫条件下的表达特性,高温会明显诱导该基因的上调,表明此蛋白在松墨 全部
背景技术:
松墨天牛(Monochamus alternatus)隶属于鞘翅目(Coleoptera),天牛科 (Cerambycidae),不仅是我国南方松林中的重要蛀干害虫,还是世界检疫性有害生物松材 线虫的主要传播媒介。松墨天牛与松材线虫的侵染循环破坏松树输导组织,导致松树萎蔫 病,对我国乃至世界的森林资源造成巨大威胁。松墨天牛主要广布于我国的亚热带及热带 地区,由于全球气候变暖,极端高温频现,该害虫在夏季有时要经历高达将近40℃的高温, 具有较强的耐热性。 在长期的进化过程中,面对外界环境的高温压力,昆虫逐渐形成了一套由躲避,感 觉神经元检测,体温调节,热代谢回应,激素分泌及胁迫响应等构成的复杂精密的适应机 制。而热激蛋白(Heat Shock Protein,HSP),又称作热休克蛋白,是生物体胁迫响应的重要 组分。除了高温胁迫之外,低温、干旱、缺氧、高盐、杀虫剂等生物或非生物胁迫均会诱导热 激蛋白的上调。这类蛋白作为分子伴侣,可调控蛋白质的合成、聚集及降解。在高温胁迫下, 能量供应受限,蛋白质的合成受阻,热激蛋白会被优先转录,引导其他蛋白质的正确折叠, 帮助生物体度过不良环境。根据分子量的大小,热激蛋白被划分为HSP90,HSP70,HSP60, HSP40,和HSP20等5个家族。 热激蛋白20属于ATP-独立型热激蛋白,即可在ATP不存在的条件下独立工作。由于 面临热胁迫时昆虫的ATP合成减弱,因此,在热胁迫下HSP20作为昆虫抵御胁迫的生理机制 中第一道防线,HSP20以寡二聚体的形式形成疏水结合腔与底物蛋白进行结合,防止在热胁 迫条件下未折叠蛋白质的错误折叠,以及已折叠蛋白质的受热变性。因此,HSP20家族在昆 虫抵御高温胁迫过程中尤为重要。 目前,对昆虫热激蛋白的研究主要集中于HSP70及HSP90家族,而对于应对热胁迫 的首要防线HSP20研究较少。
技术实现要素:
针对现有技术存在的上述问题,本发明所要解决的技术问题在于提供一种松墨天 牛热激蛋白MaltHSP20-11。本发明所要解决的另一技术问题在于提供松墨天牛热激蛋白 MaltHSP20-11的编码基因。本发明还要解决的技术问题在于提供一种松墨天牛热激蛋白 MaltHSP20-11的应用,可有效保护猪心苹果酸脱氢酶的热聚沉。 为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下: 一种松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11,其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。 所述的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的编码基因,其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。 3 CN 111574609 A 说 明 书 2/7 页 扩增所述的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的编码基因的引物。 含有所述的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的编码基因的载体。 作为优选,所述的含有松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11的编码基因的载体为PET- 28( )/MaltHSP20-11。 含有所述载体的细胞、组织或微生物。 所述的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11在保护蛋白防止热聚沉中的应用。 所述的应用具体方法为:将所述的蛋白与所述的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11 在缓冲液中混溶。 所述的应用中,所述的蛋白为苹果酸脱氢酶。 相比于现有技术,本发明的有益效果为: 本发明提供了一种松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11及其编码基因和应用。所提供 的松墨天牛热激蛋白HSP20的cDNA序列全长531bp,编码176个氨基酸。通过荧光定量方法, 获得了该基因在热胁迫条件下的表达特性,结果显示,高温会明显诱导该基因的上调,在虫 体45℃处理3h时相对表达量达到峰值,表明此蛋白在松墨天牛幼虫抵御高温胁迫中发挥了 重要作用。最后构建原核表达载体,通过体外表达的方法,成功获得了纯化的松墨天牛热激 蛋白MaltHSP20-11。对Ni 树脂柱纯化后的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20进行分子伴侣活性 验证,表明该蛋白可有效保护苹果酸脱氢酶防止热聚沉。因此,本申请提供的松墨天牛热激 蛋白MaltHSP20-11及其编码基因,具有极高的应用价值,也为松墨天牛耐热性研究提供了 分子依据。 附图说明 图1为松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11基因在高温胁迫下的表达模式分析结果 图;注:大写字母表示同一处理温度不同处理时间之间的差异性,小写字母表示同一处理时 间不同处理温度之间的差异性; 图2为原核表达产物的检测结果图; 图3为过镍柱纯化的松墨天牛热激蛋白MaltHSP20-11电泳结果图; 图4为MaltHSP20-11蛋白保护苹果酸脱氢酶(MDH)防止热聚沉试验结果图。