家蠶973項(xiàng)目李勝小組在昆蟲(chóng)激素調(diào)控方面取得重要進(jìn)展

2015年3月16日，《PLoS Genetics》發(fā)表了李勝研究員研究組題為“Methyl farnesoate plays a dual role in regulating Drosophila metamorphosis”的研究論文。

昆蟲(chóng)的變態(tài)發(fā)育受蛻皮激素(20E)和保幼激素(JH)的協(xié)同調(diào)控：20E主導(dǎo)幼蟲(chóng)蛻皮和幼蟲(chóng)-蛹-成蟲(chóng)變態(tài)；JH則在幼蟲(chóng)蛻皮期拮抗20E作用而維持幼蟲(chóng)性狀，從而阻止變態(tài)提前發(fā)生。經(jīng)過(guò)20多年的努力，20E信號(hào)傳導(dǎo)途徑已被基本闡明；雖然發(fā)現(xiàn)JH至今已近80年，但是“JH受體”之謎和JH信號(hào)傳導(dǎo)途徑直到近幾年才被揭示。甲基法尼酯(MF)是JH III的前體，較JH III少一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)。MF被認(rèn)為是甲殼動(dòng)物的JH，但在昆蟲(chóng)中是否具有JH作用一直沒(méi)有定論。

李勝研究員為家蠶973項(xiàng)目課題負(fù)責(zé)人，他所在的實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期研究JH，以果蠅和家蠶作為模式昆蟲(chóng)，之前在鑒定JH受體、闡明JH信號(hào)傳導(dǎo)、剖析JH-20E互作等方面取得了一系列研究成果。本文結(jié)合昆蟲(chóng)生理生化方法和果蠅遺傳學(xué)技術(shù)，證明果蠅中MF以兩種形式發(fā)揮JH功能、調(diào)控果蠅的變態(tài)發(fā)育：一方面直接與JH受體Met結(jié)合誘導(dǎo)Kr-h1表達(dá)，另一方面在周邊組織中轉(zhuǎn)化為JHB3等活性更高的JH形式。推斷MF作為一種古老的JH在昆蟲(chóng)中保持下來(lái)、但功能已經(jīng)弱化，而在昆蟲(chóng)中不同的JH是在自然選擇下逐步進(jìn)化而來(lái)。

該研究得到了先導(dǎo)B、科技部973項(xiàng)目、自然科學(xué)基金委國(guó)家杰出青年基金和重點(diǎn)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持。本文是博士畢業(yè)生文狄經(jīng)過(guò)7年辛勤研究而完成的，得到了University of Maryland的王建教授(共同通訊作者，本室客座教授)、University of Kentucky的Subba R. Palli教授、Florida International University的Fernando G. Noriega教授、University of Toronto的Stephen S. Tobe教授、Queen’s University的William G. Bendena教授及其團(tuán)隊(duì)的大力支持。