两种星天牛味觉受体基因家族的鉴定及分子对接

摘要

为揭示光肩星天牛Anoplophora glabripennis和星天牛Anoplophora chinensis味觉受体（gustatory receptor,Gr）基因的系统进化关系和功能，基于两者全基因组数据库鉴定Gr基因，对其编码的蛋白的理化性质、保守基序、共线性、系统发育关系进行分析，利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)技术对鉴定到的Gr基因在2种星天牛口器中的相对表达量进行测定，并通过分子对接解析Gr蛋白与配体的结合情况。结果显示：从光肩星天牛和星天牛基因组数据中分别鉴定到36个和20个Gr基因。共线性分析显示2种星天牛间存在14对Gr共源基因；2种星天牛的Gr分属于4个亚家族，蛋白序列同源性普遍较高。Gr在2种星天牛口器中存在明显的差异表达特征，光肩星天牛的AglaGr21、AglaGr17、AglaGr8表达量相对较高，AglaGr15、AglaGr19、AglaGr28表达量相对较低；星天牛的AchiGr17、AchiGr7、AchiGr1表达量相对较高，AchiGr16、AchiGr18、AchiGr4、AchiGr6表达量相对较低甚至不表达。2种星天牛的Gr与绝大部分苦味物质的结合能力较强，其中与葫芦素B、印楝素、马钱子碱、油茶皂苷4种苦味物质的结合能小于等于-10 kcal/mol，与糖类物质的结合能力居中，与二氧化碳和碳酸的结合能力较弱。经系统发育树鉴定的Gr中的糖类受体、苦味受体和二氧化碳受体与对应类别的物质进行分子对接时，结合能相较其他Gr蛋白无显著差异。表明相较于星天牛，光肩星天牛Gr存在扩张；2种星天牛Gr蛋白与配体的结合能主要与配体的化学结构、性质等因素密切相关，与Gr不同亚家族的关联性相对较弱。

关键词

光肩星天牛 / 星天牛 / 味觉受体 / 基因鉴定 / 分子对接