黄曲条跳甲短链气味结合蛋白基因PstrOBP-sc分子和功能特点分析

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作者 田晓丽 宋旭荣 +2 位作者 毛永娜 李传仁 张国辉 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2464-2472,共9页

【目的】分析黄曲条跳甲(Phyllotreta striolata)短链气味结合蛋白(Odorant binding protein,OBP)基因PstrOBP-sc分子和功能特点,为揭示昆虫短链OBP基因的功能提供参考。【方法】利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)克隆黄曲条跳甲短链Class... 【目的】分析黄曲条跳甲(Phyllotreta striolata)短链气味结合蛋白(Odorant binding protein,OBP)基因PstrOBP-sc分子和功能特点,为揭示昆虫短链OBP基因的功能提供参考。【方法】利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)克隆黄曲条跳甲短链Classic OBP基因,并对其进行生物信息学分析;通过逆转录聚合酶链反应技术分析短链OBP基因在黄曲条跳甲雌、雄成虫不同组织中的表达情况;构建重组表达载体异源表达短链OBP基因,以聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和蛋白质印迹法(Western blotting)验证目的蛋白;运用荧光结合试验检测短链OBP的配体结合能力。【结果】通过逆转录聚合酶链反应克隆验证,成功获得1条具有完整开放阅读框的黄曲条跳甲短链OBP基因PstrOBP-sc。PstrOBP-sc基因含有1个357 bp的开放阅读框,编码118个氨基酸残基,N末端具有1个由20个氨基酸残基组成的信号肽,成熟蛋白PSTROBP-SC仅由98个氨基酸残基组成,序列中含有6个保守的半胱氨酸,属于典型短链OBP基因。蛋白二级结构预测结果显示,PSTROBP-SC蛋白仅存在5个α-螺旋,且在第5个α-螺旋的下游仅有2个氨基酸残基。PstrOBP-sc基因组织表达模式及异源表达的PSTROBP-SC蛋白配体结合能力研究结果表明,PstrOBP-sc基因在黄曲条跳甲雌、雄成虫的所有供试组织中均有表达,而非特异性表达于嗅觉器官。同时,异源表达PSTROBP-SC不能结合荧光探针1-NPN。【结论】PstrOBP-sc基因的分子和功能特点不同于当前广泛研究的中长链OBP基因,其在生物体内很可能行使嗅觉以外的其他生理功能。 展开更多

关键词 黄曲条跳甲 短链气味结合蛋白 分子特征 组织表达模式 荧光结合试验

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桔小实蝇BdorOBP2对甲基丁香酚及其结构类似物的结合分析

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作者 钟耿军 高旭渊 +7 位作者 申建梅 何沐阳 梁康源 张金玟 潘月云 苏湘宁 章玉苹 胡黎明 《环境昆虫学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期480-488,共9页

本文研究了桔小实蝇Bactrocera dorsalis气味结合蛋白BdorOBP2对甲基丁香酚(ME)及其结构类似物的结合特性,以期为基于蛋白结构的新型引诱剂的分子设计提供靶标蛋白。本研究扩增获得气味结合蛋白BdorOBP2基因并进行序列分析。三维结构预... 本文研究了桔小实蝇Bactrocera dorsalis气味结合蛋白BdorOBP2对甲基丁香酚(ME)及其结构类似物的结合特性,以期为基于蛋白结构的新型引诱剂的分子设计提供靶标蛋白。本研究扩增获得气味结合蛋白BdorOBP2基因并进行序列分析。三维结构预测显示,BdorOBP2具有6个α螺旋,同时含有6个保守的半胱氨酸残基。荧光定量结果表明BdorOBP2在雌雄虫触角中的表达水平最高,同时在足、翅等组织中表现出性别差异表达特性,推测BdorOBP2具有识别性信息素和寄主挥发物的双重作用。在对BdorOBP2蛋白表达和纯化的基础上,采用荧光竞争结合试验分析了BdorOBP2与甲基丁香酚及其类似物的结合能力,结果显示BdorOBP2蛋白对丁香酚、异丁香酚、甲基丁香酚、异丁香酚甲醚等4种化合物的结合能力相当。BdorOBP2在感受寄主挥发物及性信息素过程中挥发重要作用,为基于靶标蛋白的新型行为调控剂的分子设计提供了重要参考。 展开更多

关键词 桔小实蝇 气味结合蛋白 荧光竞争结合试验 甲基丁香酚类似物

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荧光竞争结合技术在昆虫嗅觉相关蛋白结合能力检测上的应用 被引量：5

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作者 彭竹 黄丽 赵慧婷 《激光生物学报》 CAS 2020年第2期106-112,共7页

昆虫嗅觉相关蛋白在其觅食、交配、防御、产卵、信息交流、栖息地选择等行为及生理活动方面起着十分重要的作用。荧光竞争结合试验是目前用于检测昆虫气味结合蛋白(OBPs)和化学感受蛋白(CSPs)与外界环境气味分子结合特性的典型方法。本... 昆虫嗅觉相关蛋白在其觅食、交配、防御、产卵、信息交流、栖息地选择等行为及生理活动方面起着十分重要的作用。荧光竞争结合试验是目前用于检测昆虫气味结合蛋白(OBPs)和化学感受蛋白(CSPs)与外界环境气味分子结合特性的典型方法。本文对荧光竞争结合试验在昆虫OBPs和CSPs上的相关研究及应用进行综述,为深入了解昆虫嗅觉识别机制、制定害虫防治和经济昆虫保护策略提供理论参考。 展开更多

关键词 昆虫 荧光竞争结合试验 嗅觉 OBPs CSPs

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小菜蛾触角结合蛋白PxylOBP31的鉴定与结合特性分析 被引量：7

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作者 覃江梅 蔡立君 +2 位作者 郑丽双 程小娟 尤民生 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期812-822,共11页

【目的】触角结合蛋白(antennal binding proteins,ABPs)为昆虫气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)家族的一个亚类,是昆虫识别和响应外界环境中气味信号的载体之一,对昆虫的生存和繁衍有着重要的意义。明确触角结合蛋白在小菜... 【目的】触角结合蛋白(antennal binding proteins,ABPs)为昆虫气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)家族的一个亚类,是昆虫识别和响应外界环境中气味信号的载体之一,对昆虫的生存和繁衍有着重要的意义。明确触角结合蛋白在小菜蛾Plutella xylostella(L.)嗅觉识别中的作用,有助于揭示小菜蛾嗅觉识别分子机制。【方法】利用PCR技术克隆小菜蛾的一个触角结合蛋白基因;采用实时荧光定量PCR技术对该基因在小菜蛾不同发育阶段和成虫不同组织中的表达量进行分析;利用荧光竞争结合实验测试该触角结合蛋白与39种配基化合物的结合特性。【结果】成功克隆了一个小菜蛾触角结合蛋白基因,命名为Pxyl OBP31(Gen Bank登录号:KT156676)。序列分析结果显示,其开放阅读框全长411 bp,编码136个氨基酸,N端自起始位置开始21个氨基酸为信号肽,含有气味结合蛋白家族的6个保守半胱氨酸残基,预测分子量为14.74 k D,等电点为4.41。表达谱分析表明,Pxyl OBP31主要在雄蛾中表达,且交配后的雄蛾中表达量明显降低;该基因在小菜蛾触角中有较高表达,在雄蛾触角中的表达量比雌蛾触角中高近2倍。结合特性实验结果显示,Pxyl OBP31与醛、酮、萜品油烯以及邻苯二甲酸二异丁酯等物质的结合能力较强,与3种性信息素及其他烯烃与酯类结合能力弱。【结论】本研究明确了Pxyl OBP31的核苷酸序列以及发育和组织表达谱。根据qRT-PCR和荧光竞争结合实验结果,推测Pxyl OBP31蛋白可能与小菜蛾觅偶、定位寄主植物等行为有关。 展开更多

关键词 小菜蛾 气味结合蛋白 触角结合蛋白 基因克隆 表达谱 荧光竞争结合试验

原文传递

小菜蛾触角结合蛋白PxylABP结合模式的研究 被引量：1

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作者 邓培渊 袁伟 +2 位作者 李玉华 王林青 李长看 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期233-238,共6页

为了研究触角结合蛋白(Antennal binding proteins,ABPs)的生理功能,利用RT-PCR方法克隆了小菜蛾Pxyl ABP基因,并在大肠杆菌中表达,纯化的重组蛋白通过荧光竞争结合试验测定其与29种化合物的结合特性,并运用Auto Dock 4.2进行Pxyl ABP... 为了研究触角结合蛋白(Antennal binding proteins,ABPs)的生理功能,利用RT-PCR方法克隆了小菜蛾Pxyl ABP基因,并在大肠杆菌中表达,纯化的重组蛋白通过荧光竞争结合试验测定其与29种化合物的结合特性,并运用Auto Dock 4.2进行Pxyl ABP蛋白和化合物的分子对接。结果表明,Pxyl ABP与异硫氰酸丙烯酯、己醛、己烷、2-己酮、吲哚和β-紫罗兰酮结合,解离常数分别为0.91,1.81,1.17,2.71,2.74,14.95μmol/L;分子对接显示,Tyr100与异硫氰酸丙烯酯形成1个氢键。说明Pxyl ABP参与了小菜蛾识别十字花科蔬菜和虫害诱导的植物挥发物的生理过程。 展开更多

关键词 小菜蛾 触角结合蛋白 荧光竞争结合试验 分子对接

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棉蚜化学感受蛋白AgosCSP2的基因克隆、时空表达动态及气味结合特征分析 被引量：5

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作者 李娜 张帅 +3 位作者 雒珺瑜 吕丽敏 崔金杰 李国清 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期228-236,共9页

化学感受蛋白是一类存在于昆虫化学感受器中的可溶性蛋白,可能与昆虫识别外界化学信息有关。本研究从棉蚜(Aphis gossypii)转录组数据中克隆得到1条编码化学感受蛋白的cDNA序列,命名为AgosCSP2(GenBank登录号KC017751)。使用qRT-PCR技... 化学感受蛋白是一类存在于昆虫化学感受器中的可溶性蛋白,可能与昆虫识别外界化学信息有关。本研究从棉蚜(Aphis gossypii)转录组数据中克隆得到1条编码化学感受蛋白的cDNA序列,命名为AgosCSP2(GenBank登录号KC017751)。使用qRT-PCR技术对此化学感受蛋白mRNA在棉蚜中的时空表达谱进行了分析,结果表明AgosCSP2在多数类型棉蚜若虫中的表达量明显高于成虫中的表达量;在寄主为棉花时的表达量高于寄主为木槿时;在无翅成蚜中足的表达量相对其他组织较高。荧光竞争性结合试验表明AgosCSP2与气味化合物的结合能力较弱。推测该基因主要参与棉蚜若虫对寄主的适应过程,具有嗅觉以外的生理功能。试验结果为进一步研究AgosCSP2的功能奠定了基础。 展开更多

关键词 棉蚜 化学感受蛋白 表达谱 原核表达 纯化 荧光竞争结合试验

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大草蛉化学感受蛋白基因CpalCSP3组织表达谱及气味结合特性分析 被引量：5

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作者 王思豹 张帅 +5 位作者 雒珺瑜 李兆群 吕丽敏 王春义 崔金杰 董双林 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期260-267,共8页

昆虫化学感受蛋白（Chemosensory protein,CSP）具有结合和运载气味分子穿过感器淋巴液到达嗅觉受体的作用,但尚未见有关大草蛉（Chrysopa pallens）CSP功能的报道。本研究克隆得到大草蛉Cpal CSP3基因,利用RT-q PCR技术测定了其在成虫... 昆虫化学感受蛋白（Chemosensory protein,CSP）具有结合和运载气味分子穿过感器淋巴液到达嗅觉受体的作用,但尚未见有关大草蛉（Chrysopa pallens）CSP功能的报道。本研究克隆得到大草蛉Cpal CSP3基因,利用RT-q PCR技术测定了其在成虫各组织的表达谱,发现Cpal CSP3基因主要在雌雄虫的触角和头部表达,暗示该基因参与了大草蛉的嗅觉及味觉感受。为探讨其嗅觉功能,利用原核表达系统和荧光竞争结合试验测定了Cpal CSP3蛋白与84种气味物质的结合能力。结果表明,Cpal CSP3蛋白与橙花叔醇、（＋）￣雪松醇和β￣紫罗兰酮具有很高的结合能力,结合常数（Ki）为8.79-9.79μmol·L-1;与根皮苷、月桂醛、乙酸香叶酯和α￣蒎烯也有较高的结合能力,Ki为11.54-19.06μmol·L-1。分析认为,Cpal CSP3蛋白可能在大草蛉对这些气味的嗅觉感受中起作用,使得大草蛉能对害虫寄主植物有效定向进而搜寻到猎物。 展开更多

关键词 大草蛉 化学感受蛋白 组织表达谱 原核表达 荧光竞争结合试验

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绿盲蝽气味结合蛋白AlucOBP33配体结合特性 被引量：3

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作者 孙小洁 李仔博 +3 位作者 张强 刘运泽 郑方强 张永军 《中国生物防治学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期203-210,共8页

本文研究了绿盲蝽气味结合蛋白AlucOBP33的配体结合特性,以期明确其在绿盲蝽化学感受过程中的生理功能。基于前期绿盲蝽触角转录组测序数据,筛选获得候选气味结合蛋白AlucOBP33。三维结构预测显示,AlucOBP33由6个α螺旋构成,包含3对保... 本文研究了绿盲蝽气味结合蛋白AlucOBP33的配体结合特性,以期明确其在绿盲蝽化学感受过程中的生理功能。基于前期绿盲蝽触角转录组测序数据,筛选获得候选气味结合蛋白AlucOBP33。三维结构预测显示,AlucOBP33由6个α螺旋构成,包含3对保守的半胱氨酸,属于classic OBPs。室内对AlucOBP33基因进行了克隆和重组表达,采用荧光竞争结合试验研究了重组AlucOBP33蛋白与潜在的73种挥发性气味及13种味觉化合物的结合特性。结果显示,AlucOBP33重组蛋白能够分别与2种醇类、4种酮类、1种酯类、1种醛类和1种烯烃类的挥发性气味以及4种非挥发性化合物结合,推测AlucOBP33在绿盲蝽嗅觉感受和味觉识别过程中发挥双重功能。 展开更多

关键词 绿盲蝽 气味结合蛋白 荧光竞争结合试验 化学感受

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小地老虎化学感受蛋白AipsCSP2配体结合特性分析 被引量：4

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作者 饶福强 苏旭 +4 位作者 李仔博 耿亭 张永军 宋萍 谷少华 《中国生物防治学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期486-494,共9页

为了明确小地老虎化学感受蛋白基因AipsCSP2在雌、雄成虫各组织中的表达情况,解析Aips CSP2蛋白的配体结合特性并探讨其功能。本文基于小地老虎性腺转录组数据,利用PCR技术克隆AipsCSP2基因,并进行生物信息学和系统进化分析;采用q PCR... 为了明确小地老虎化学感受蛋白基因AipsCSP2在雌、雄成虫各组织中的表达情况,解析Aips CSP2蛋白的配体结合特性并探讨其功能。本文基于小地老虎性腺转录组数据,利用PCR技术克隆AipsCSP2基因,并进行生物信息学和系统进化分析;采用q PCR技术测定该基因在小地老虎雌、雄成虫不同组织中的表达水平;利用原核表达技术体外表达并纯化Aips CSP2蛋白;最后采用荧光竞争性结合试验测定该蛋白与小地老虎和其他鳞翅目昆虫性信息素组分以及主要寄主植物挥发物的结合能力。结果显示AipsCSP2基因开放阅读框(open reading frame,ORF)长度为360 bp,编码119个氨基酸,氨基酸序列中具有4个保守半胱氨酸位点,是典型的化学感受蛋白;组织表达谱结果显示AipsCSP2基因在雌成虫性腺和雄成虫附腺中特异高表达,在其他组织中表达量较低;荧光竞争性结合试验结果表明,Aips CSP2蛋白和小地老虎性信息素组分顺-11-十六碳乙酸酯的合成前体顺-11-十六碳醛有着极其强的结合能力,Ki值为1.48μmol/L,此外AipsCSP2蛋白和其他鳞翅目昆虫的醇类和醛类性信息素如十四烷醇、顺-9-十六碳醛、顺-7-十六碳醛也有着极其强的结合能力,Ki值分别为1.10μmol/L、0.63μmol/L和1.51μmol/L,和小地老虎性信息素组分顺-7-十二碳乙酸酯、顺-8-十二碳乙酸酯的结合能力为中等,与小地老虎主要寄主植物挥发物结合能力较弱或不结合。推测Aips CSP2蛋白可能主要参与了小地老虎性信息素的合成与识别过程,并在生殖活动中起着重要的作用。 展开更多

关键词 小地老虎 化学感受蛋白 AipsCSP2 组织表达分析 原核表达 荧光竞争性结合试验

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沙葱萤叶甲气味结合蛋白GdauOBP20的基因克隆、原核表达及其结合特性 被引量：6

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作者 李玲 谭瑶 +1 位作者 周晓榕 庞保平 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第20期3705-3712,共8页

【目的】沙葱萤叶甲(Galeruca daurica)是近年来在内蒙古草原上暴发成灾的新害虫,本文旨在克隆沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20的cDNA全长序列,明确其重组蛋白与寄主植物挥发物的结合特性,为揭示沙葱萤叶甲嗅觉的分子机理打下基础... 【目的】沙葱萤叶甲(Galeruca daurica)是近年来在内蒙古草原上暴发成灾的新害虫,本文旨在克隆沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20的cDNA全长序列,明确其重组蛋白与寄主植物挥发物的结合特性,为揭示沙葱萤叶甲嗅觉的分子机理打下基础。【方法】基于沙葱萤叶甲转录组数据,利用RACE技术对沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20进行cDNA全长克隆;利用生物信息学软件预测分析其编码蛋白的理化特性和结构特征;通过原核表达系统表达目的蛋白,并使用Ni-NTA Agarose亲和层析柱进行重组蛋白纯化。最后采用荧光竞争结合的方法,以N-苯基-1-萘胺(N-phenyl-1-naphthylamine,1-NPN)为荧光探针,检测GdauOBP20重组蛋白与13种主要寄主挥发物的结合情况。【结果】GdauOBP20的cDNA全长序列为567 bp(GenBank登录号MK250532),其中5′末端非编码区长24 bp,3′末端非编码区长123 bp,具有ployA尾结构;开放阅读框(ORF)全长为420 bp,编码139个氨基酸。氨基酸序列中含有4个保守的半胱氨酸位点,属于Minus-C OBP亚家族。预测蛋白三级结构中含有6个α螺旋和两对由半胱氨酸形成的二硫键。成功构建了重组表达载体并获得了高纯度的重组蛋白。重组蛋白GdauOBP20与荧光探针1-NPN的结合常数为12.8μmol·L^-1,结合能力较好,可作为本试验的荧光报告子。在所测的13种主要寄主植物挥发物中,除与二烯丙基三硫醚无结合能力外,GdauOBP20重组蛋白与其他12种寄主植物挥发物均有不同程度的结合能力,其中与对二甲苯和环庚三烯的结合能力最强,解离常数分别为22.91和26.55μmol·L^-1,而与月桂烯结合能力最弱,解离常数为116.29μmol·L^-1。【结论】沙葱萤叶甲GdauOBP20能与寄主植物的多种主要挥发性物质结合,推测其可能在沙葱萤叶甲对寄主植物的定位过程中发挥重要的作用。 展开更多

关键词 沙葱萤叶甲 气味结合蛋白 RACE克隆 原核表达 荧光竞争结合试验

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甜菜夜蛾化学感受蛋白SexiCSP2结合特性和机理研究

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作者 邓培渊 王林青 +1 位作者 袁洪哲 李长看 《植物保护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期118-125,共8页

为阐明甜菜夜蛾Spodoptera exigua化学感受蛋白识别外源化合物的特性和作用机制,运用Western blotting法分析SexiCSP2蛋白在成虫各组织的表达谱,荧光竞争结合试验法测定SexiCSP2蛋白与25种外源配基的结合特性,运用分子对接、分子动力学... 为阐明甜菜夜蛾Spodoptera exigua化学感受蛋白识别外源化合物的特性和作用机制,运用Western blotting法分析SexiCSP2蛋白在成虫各组织的表达谱,荧光竞争结合试验法测定SexiCSP2蛋白与25种外源配基的结合特性,运用分子对接、分子动力学、结合自由能计算等方法研究SexiCSP2与配基的结合模式。结果显示SexiCSP2在成虫接触和非接触性器官中均有表达,与己醛结合能力最强,解离常数为1.3μmol/L;分子模拟结果显示SexiCSP2与己醛结合形成1个氢键,两者结合自由能为-32.94 kJ/mol,主要驱动力为范德华力,主要抑制力为非极性溶剂化能。这些结果说明SexiCSP2在甜菜夜蛾识别外源化合物中起重要作用,可以作为防控甜菜夜蛾的有效靶标。 展开更多

关键词 甜菜夜蛾 化学感受蛋白 Western blotting 荧光竞争结合试验 分子动力学

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烟草粉螟性信息素结合蛋白EeluPBP的表达及结合特性

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作者 王桂瑶 刘丽 +7 位作者 许强 李秋英 朱晋 杨萌萌 王永胜 周汉平 刘英杰 王建伟 《烟草科技》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期35-40,共6页

为明确烟草粉螟对性信息素的识别机制,在大肠杆菌中表达了烟草粉螟性信息素结合蛋白EeluPBP,通过荧光竞争结合试验分析EeluPBP蛋白与烟草粉螟2种性信息素组分[(顺,反)-9,12-十四碳二烯-1-醇和(顺,反)-9,12-十四碳二烯-1-醇乙酸酯]的结... 为明确烟草粉螟对性信息素的识别机制,在大肠杆菌中表达了烟草粉螟性信息素结合蛋白EeluPBP,通过荧光竞争结合试验分析EeluPBP蛋白与烟草粉螟2种性信息素组分[(顺,反)-9,12-十四碳二烯-1-醇和(顺,反)-9,12-十四碳二烯-1-醇乙酸酯]的结合能力。结果表明:①EeluPBP蛋白在大肠杆菌中成功表达,蛋白质分子量大小约为15 kDa。②EeluPBP蛋白与荧光探针1-NPN的结合解离常数Kd值为0.83μmol/L,表明体外表达的EeluPBP蛋白具有较好的活性。③EeluPBP蛋白与烟草粉螟性信息素组分(顺,反)-9,12-十四碳二烯-1-醇具有较强的结合能力(竞争解离常数Ki值为3.26μmol/L),表明性信息素结合蛋白EeluPBP在烟草粉螟感受性信息素的过程中发挥重要作用。 展开更多

关键词 烟草粉螟 性信息素结合蛋白 荧光竞争结合试验

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