蜂毒蛋白质组研究

蜂毒是一种成分复杂具有广泛药理学作用的昆虫毒素。意大利蜜蜂(意蜂)是世界上分布最广且被人类广泛利用的西方蜜蜂,中华蜜蜂(中蜂)是我国本土饲养的东方蜂种。尽管毒腺蜂毒和电取蜂毒、不同蜂种所产蜂毒的化学组成存在差异,但究竟哪种取毒方法、哪种蜜蜂的蜂毒能更好的为人类利用,至今还尚未进行深入研究。本研究采用凝胶电泳技术(一维凝胶电泳技术、双向凝胶电泳技术)和非凝胶技术(shotgun)相结合的蛋白质组学方法、生物信息学方法对意蜂毒腺蜂毒与电取蜂毒,意蜂与中蜂电取蜂毒的蛋白质组进行比较研究。在意蜂毒腺蜂毒与电取蜂毒中共鉴定44种蛋白,其中39种蛋白的含量存在显著差异。毒腺蜂毒所含蛋白种类丰富,除毒素成分外,抗氧化类蛋白、蛋白折叠和分子转运类蛋白、碳水化合物和能量代谢类蛋白等非毒素成分占63%。电取蜂毒的7种主要毒素蛋白中磷脂酶A-2、透明质酸酶、蜂毒二肽基肽酶Ⅳ、肥大细胞脱粒肽的含量显著高于毒腺蜂毒,蜂毒肽、蜂毒明肽和镇静肽的含量与毒腺蜂毒差异不显著。这是蜜蜂进化所形成的有效利用毒素抵御敌害入侵的高效防御机制。由于电击取毒较毒腺取毒方便,且主要药理成分都在毒素中,因此,电击取毒是有效利用蜂毒功能成分的较好方式。同时,本研究在意蜂蜂毒中鉴定到四种新的蛋白(类磷脂酶A2、类DnaJ同源B家族成员11、类脱氢酶/还原酶SDR家族成员11和类组蛋白H2B.3),并在3个蜂毒蛋白上首次鉴定到10条磷酸化肽段,确定了8个磷酸化位点。这些磷酸化修饰的蜂毒蛋白对提高蜂毒毒性、增加防御能力具有重要作用。对意蜂和中蜂蜂毒蛋白组进行定性和定量比较分析发现,意蜂较中蜂含有更多的蜂毒蛋白,且大部分毒素蛋白含量显著高于中蜂,这可能是意蜂在长期进化过程中形成了比中蜂更加有效的化学防御机制来保卫家园,因此,利用意蜂蜂毒将比中蜂更加有效。这些研究结果为进一步认识蜂毒组成成分和蜂毒合理利用提供理论依据和实践基础。

意大利蜜蜂; 中华蜜蜂; 蜂毒; 蛋白质组;

李建科;

S891;Q966

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