组织蛋白酶D在棉铃虫组织重建中的功能

摘要

研究背景及意义:
　　昆虫发育是一个受到激素调控高度协调的过程，激素调节特定蛋白质的表达，表达后的蛋白质行使功能，完成昆虫的发育。昆虫发育分为完全变态发育昆虫和不完全变态发育昆虫。不完全变态昆虫的幼虫和成虫有一定的差异，而完全变态昆虫幼虫和成虫的形态差异十分巨大。完全变态昆虫的生活史包括卵、幼虫、蛹和成虫，在幼虫向成虫的转变过程中，涉及到组织重建。通过程序性细胞死亡(Programmed cell death，PCD)，将幼虫的组织降解掉，同时特定的细胞分化增殖来形成成虫的组织。组织重建过程中，幼虫中肠的重建十分重要，在幼虫中肠PCD过程当中，多种蛋白酶参与到这一过程当中，目前研究发现的蛋白酶包括组织蛋白酶B、组织蛋白酶L、及组织蛋白酶F以及组织蛋白酶D，这些组织蛋白酶在昆虫的发育中起着非常重要的作用。组织蛋白酶的活性位点不同，依据活性位点，组织蛋白酶分为精氨酸组织蛋白酶(D，E)、半胱氨酸组织蛋白酶(B，C，H，F，K，L，O，S，V，W)、以及丝氨酸组织蛋白酶(A，G)。其中，组织蛋白酶B、D、L等在鳞翅目昆虫的发育中有着重要的作用，参与到虫体的组织重建以及免疫过程当中。
　　存在的科学问题:
　　虽然有研究表明在虫体中肠组织重建的过程中，CathD的mRNA表达会升高，但是CathD作为一种蛋白酶，有着酶原形式和活性形式，它们的表达有着什么变化？它在组织重建过程中的中肠的定位情况如何？它对于棉铃虫的中肠重建中起着什么功能？
　　研究结果:
　　1.CathD具有组织特异性分布，表达在虫体的表皮和中肠。
　　2.CathD表达有时空差异，表皮中只在蛹期有表达，中肠中在变态蜕皮期和蛹期有表达。
　　3.CathD在虫体中肠重建过程中定位于虫体的旧中肠中。
　　4.干扰之后虫体虫体化蛹延迟，幼虫中肠的PCD受到抑制。
　　结论及意义:
　　在虫体中肠重建过程中，CathD主要以活性形式存在，定位于幼虫中肠当中，有着促进幼虫中肠PCD的作用;在蛹期成虫的表皮形成过程中，CathD以酶原形式存在，它的定位以及作用还需实验验证。
　　我们首次使用免疫印迹的方法对CathD在虫体发育中的表达情况作了检测，发现酶原形式出现在表皮组织当中而活性形式出现在中肠当中。活性的CathD定位于幼虫中肠中，有着促进幼虫中肠PCD的作用。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 前言

一、昆虫发育与激素

1．昆虫的变态发育

2．激素调控昆虫发育

二、激素调节昆虫发育中的中肠重建与细胞程序性死亡

1．昆虫中肠组织重建

2．程序性细胞死亡(Programmed Cell Death，PCD)参与中肠组织重建

3．激素对PCD的调节

三、中肠重建与蛋白酶

四、组织蛋白酶D与中肠的组织重建

五、本论文研究的科学问题及意义

第二章 组织蛋白酶D参与棉铃虫幼虫中肠的凋亡

一、材料与方法

1．材料和实验仪器

2．试验方法

三、实验结果

1．CathD序列信息及分析

2．抗原肽段的表达及兔多克隆抗体制备

3．棉铃虫CathD的表达模式

4．CathD在棉铃虫中肠中的定位

5．虫体干扰CathD延迟了幼虫向成虫的转变

四、讨论

五、结论

论文创新点总结

致谢

参考文献