菜青虫酚氧化酶性质及抑制剂对其活性的抑制作用研究

菜青虫酚氧化酶性质及抑制剂对其活性的抑制作用研究

薛超彬[1]2004年在《菜青虫酚氧化酶性质及抑制剂对其活性的抑制作用研究》文中认为酚氧化酶(phenoloxidase,EC.1.14.18.1,简称 PO)广泛存在于动物、植物和微生物等生物体内,是昆虫体内的一种重要酶类,在昆虫变态发育和免疫系统中起着重要作用。本文进行了菜青虫不同虫态及虫龄的酚氧化酶的性质比较、菜青虫酚氧化酶初纯化方法、酶学特性及效应物对酶活力的影响等研究。结果表明: 1. 菜青虫不同虫态及相同虫态不同龄期的酚氧化酶活力存在差异。幼虫期随着龄期增大酚氧化酶活力逐渐提高,蛹期随着化蛹后蛹日龄的增加酶活力逐渐降低。其中以 5 龄幼虫酶活力最高,5 日龄蛹的酶活力最低。 2. 菜青虫不同虫态及龄期的酚氧化酶性质存在差异。3、4、5 龄幼虫和予蛹最适温度分别为 36.0℃、38.5℃、43.0℃和 45.5℃,最适 pH 值为7.0,催化邻苯二酚的活化能(Ea)分别为 43.10、36.50、25.79 和 30.10kJ·mol-1。化蛹后不同日龄蛹最适温度为 50.0℃,最适 pH 值为 7.0,催化邻苯二酚的 Ea为 58.8 kJ·mol-1。 3. 对菜青虫酚氧化酶进行分离纯化,结果表明:酶活力存在于 35%饱和度硫酸铵的沉淀中,得率为 69.52%,比活力比粗酶液提高 3.08 倍。经 Sephadex G-100 凝胶过滤层析进一步纯化,测得比活力为粗酶的 6.22倍,得率为 42.50%。 4.研究部分纯化的菜青虫酚氧化酶的性质得出,最适 pH 值为 7.0,pH在 6.5~7.4 范围内酶保持稳定的活力。最适温度为 42℃,当温度低于 32℃时,酶具有稳定的活力。在 37℃ pH6.80 下求得酶催化 L-多巴的米氏常数(Km)为 1.35 mmol·L-1,催化邻苯二酚的 Km为 19.20 mmol·L-1。求得酚氧化酶催化 L-多巴氧化反应的 Ea为 42.77 kJ·mol-1。 5.研究金属离子对酶活力的影响,结果表明:K+、Li+和 Na+对酶活力无抑制效应;Mg2+、Ba2+和 Ca2+对酶活力有不同程度的激活作用,激活程度为:Mg2+> Ca 2+ > Ba2+;过渡金属离子 Mn2+、Co2+和 Zn2+对酶亦有不同程度的激活作用,Cu2+ 对酶活力的影响为浓度在 0~0.10 mmol·L-1时表现激活作用,浓度大于 0.13 mmol·L-1表现抑制作用。 6.研究有机溶剂对酶活力的影响,结果表明有机溶剂对酶活力均有一定程度的抑制作用。求得乙醇、丙二醇、丙叁醇、正丙醇、丙酮和二氧六环导致酶活力下降一半所需的抑制剂浓度(IC50)分别为 2.13、2.04、2.25、 1薛超彬:菜青虫酚氧化酶的性质及抑制剂对其活性的抑制作用研究1.06、2.00 和 0.47mmol·L-1,求得甲醛和戊二醛对其 IC50 分别为 3.39 和 1.00μmol·L-1。 7. 测定了槲皮素、4-己基间苯二酚、4-十二烷基间苯二酚、苯甲酸及其衍生物、苯甲醛和铜铁试剂对酶活力的抑制作用及抑制常数,并探讨了它们的抑制机理,结果表明: (1)槲皮素对酶表现可逆抑制效应,为竞争型抑制类型,即底物与抑制剂同酶分子的结合是互相竞争的,抑制剂只能与游离酶(E)结合,而不能与酶-底物络合物(ES)结合。其 IC50 为 0.13mmol·L-1,抑制常数(KI)为 0.143mmol·L-1。 (2)4-己基间苯二酚和 4-十二烷基间苯二酚对酶表现可逆抑制效应,均为竞争型抑制类型,其 IC50 分别为 1.50 μmol·L-1和 1.12 μmol·L-1,KI分别为 0.50 μmol·L-1和 1.15μmol·L-1。 (3)苯甲酸及其衍生物对酶表现可逆抑制效应。苯甲酸和 p-环己基苯甲酸为非竞争型抑制类型,即抑制剂与酶分子的结合与底物分子与酶的结合是相互独立的,抑制剂不改变酶对底物的亲和力。其 IC50 分别为 14.2mmol·L-1 和 2.1 mmol·L-1, KI(KI=KIS)分别为 14.25 mmol·L-1 和 2.21mmol·L-1。p-羟基苯甲酸为竞争型抑制类型,其 IC50 为 11.3 mmol·L-1,KI为 7.46 mmol·L-1。p-氰基苯甲酸为混合型抑制类型,其 IC50 为 16.1mmol·L-1,KI 为 39.95 mmol·L-1,KIS 为 28.61 mmol·L-1。 (4)苯甲醛对酶表现可逆抑制效应,为非竞争型抑制类型,该效应物对酶的抑制作用较弱,甚至不能测得其 IC50。KI 和 KIS (KI=KIS)为586.28 mmol·L-1。 (5)铜铁试剂对酶表现可逆抑制效应,为竞争型抑制类型,其 IC50 为0.10 mmol·L-1,KI 分别为 0.076 mmol·L-1。

解先业[2]2008年在《菜青虫酚氧化酶抑制剂的合成及活性研究》文中提出酚氧化酶(phenoloxidase, PO)(EC 1.14.18.1)又称酪氨酸酶,是结构复杂的多亚基的含铜氧化还原酶。它广泛地存在于动物、植物、微生物、昆虫及人体内。酚氧化酶在昆虫的变态发育和免疫系统中起着重要作用,在昆虫变态发育过程中,它先将L-酪氨酸羟基化,产生邻二羟基苯丙氨酸(L-多巴),然后再将L-多巴氧化成多巴醌,醌与蛋白质结合导致硬化。N-乙酰多巴胺在酚氧化酶作用下形成醌的衍生物,该衍生物再脱乙酰或羧基后,非酶促缩合成为一个吲哚结构,该吲哚结构又以多种方式聚合形成黑色素。酚氧化酶是昆虫体内的一种重要酶类,在昆虫的正常发育过程中具有重要的生理功能:(1)参与表皮的硬化和黑化;(2)对卵壳的鞣化作用;(3)参与伤害防御;(4)加速伤口的愈合。以酚氧化酶为作用靶标,寻找超高效、低毒、杀虫谱广的目标化合物,已经成为化学和农药界研究的热点领域之一。研究发现苯甲醛类、苯甲酸类、槲皮素、芦丁、曲酸、黄酮类等天然源化合物中大部分能与酚氧化酶活性中心的铜离子螯合使该酶活性降低。鉴于铜离子是酚氧化酶生理功能的重要因子,向该酶中加入与铜离子具有强螯合能力的配体,使之与铜离子螯合来降低酚氧化酶的活性。本文合成了多个系列的酚氧化酶抑制剂并测试了其活性,主要研究内容和结果如下。1.合成了21种取代苯甲醛缩氨基硫脲、21种取代水杨醛席夫碱、15种α-巯基-β-芳基丙烯酸等3个系列的57种目标化合物,其中新化合物37种。它们的结构经红外光谱、核磁共振氢谱及元素分析等进行了确证。并对目标化合物的理化性质及波谱性质进行了系统的分析和讨论。2.对菜青虫5龄幼虫体内的酚氧化酶进行了提取及初纯化,研究了目标化合物对该酶的抑制活性。初步的生物活性测定结果表明:这3个系列目标化合物都表现出良好的抑制活性。其中取代苯甲醛缩氨基硫脲类化合物的抑制活性最好,IC50在0.26 ~ 100μmol·L-1范围内;α-巯基-β-芳基丙烯酸类化合物的抑制活性IC50在0.37 ~ 6.30 mmol·L-1范围内;取代水杨醛席夫碱部分化合物抑制活性相对较好,在0.10 mmol·L-1和0.20 mmol·L-1下,化合物IIn与IIo可使该酶的活性降低55% ~ 70%以上。本文还对3个系列目标化合物的结构与活性的关系进行了初步的分析和讨论,不仅为进一步设计新的高生物活性、低毒、副作用小的酚氧化酶抑制剂提供了一定的参考依据,并且部分目标化合物可望在医疗和农用杀虫剂领域具有应用价值。

肖婷[3]2008年在《席夫碱类化合物对昆虫酚氧化酶抑制作用的研究》文中指出酚氧化酶(Phenoloxidase,PO)(EC.1.14.18.1)又称酪氨酸酶(Tyrosinase),是结构复杂的多亚基的含铜氧化还原酶。它广泛存在于动物、植物和微生物等生物体内,与人体的衰老、伤口愈合、果蔬的褐变等有密切关系。在昆虫体内,它是一种非常重要的酶类,在昆虫的变态发育和免疫系统中起着极其重要的作用。由于酚氧化酶具有重要的理论意义和发展前景,大量的研究工作集中在此领域。本文以菜青虫(Pieris rapae L.)酚氧化酶为试验对象,采用我们课题组自主设计、合成的水杨醛缩苯胺、2-羟基-3甲氧基苯甲醛缩苯胺、2-羟基-4-甲氧基苯甲醛缩苯胺等化合物为效应物,测定了其对菜青虫酚氧化酶抑制作用的影响;研究了上述化合物对菜青虫酚氧化酶的抑制动力学;根据测得的抑制活性结果,对2龄小菜蛾进行活体试验。具体研究结果如下:1、以水杨醛缩苯胺(salicylidene aniline)等9种化合物为效应物,研究其对菜青虫酚氧化酶的抑制作用。结果表明:所试9种化合物对菜青虫酚氧化酶均有一定的抑制作用,以水杨醛缩苯胺、水杨醛缩间氯苯胺、水杨醛缩对氯苯胺、水杨醛缩对溴苯胺、水杨醛缩对硝基苯胺抑制作用效果较好,它们对菜青虫酚氧化酶的抑制中浓度(IC50)分别为0.025 mmol·L~(-1)、0.351 mmol·L~(-1)、0.732 mmol·L~(-1)、0.471 mmol·L~(-1)和0.675 mmol·L~(-1)。动力学研究表明,除化合物水杨醛缩对硝基苯胺对酚氧化酶的抑制作用表现为可逆混合性抑制类型外,其余叁化合物均为典型的可逆竞争性抑制类型;5种化合物对菜青虫酚氧化酶的抑制常数(KI)分别为0.106 mmol·L~(-1)、0.735 mmol·L~(-1)、10.059 mmol·L~(-1)、8.390 mmol·L~(-1)和20.198 mmol·L~(-1)。在含有PO或Cu2+的情况下,对水杨醛缩苯胺和水杨醛缩对硝基苯胺进行紫外光谱图分析,结果显示:水杨醛缩苯胺可以直接与PO结构中的铜结合,从而对PO产生作用;而水杨醛缩对硝基苯胺既不与外源铜离子发生反应,也不与PO结构中的铜发生作用。2、以2–羟基–4–甲氧基苯甲醛缩苯胺( 2-hydroxy-4- methoxybenzylidene-aniline)等9种化合物为效应物,研究其对菜青虫酚氧化酶的抑制作用。结果表明:所试9种化合物对菜青虫酚氧化酶均有一定的抑制作用,以2-羟基-4-甲氧基苯甲醛缩苯胺、2–羟基–4–甲氧基苯甲醛缩间氯苯胺的效果较好,其对菜青虫酚氧化酶的抑制中浓度(IC50)分别为0.116 mmol/L、0.051 mmol/L;2–羟基–4–甲氧基苯甲醛缩苯胺为典型的可逆非竞争型抑制剂,抑制常数(KI)为1.96 mmol/L。该化合物直接对靶标酚氧化酶产生作用,而不是通过影响酶结构内的铜离子来产生作用的。3、以9种2-羟基-3-甲氧基苯甲醛缩苯胺( 2-hydroxy-3- methoxybenzylidene-aniline)类化合物为效应物,研究了其对菜青虫酚氧化酶活力的影响,结果表明:所试9种化合物对菜青虫酚氧化酶均有一定的抑制活性,以2-羟基-3-甲氧基苯甲醛缩苯胺、2–羟基–3–甲氧基苯甲醛缩对硝基苯胺、2–羟基–3–甲氧基苯甲醛缩间氯苯胺和2-羟基-3-甲氧基苯甲醛缩3,4-二氯苯胺四种化合物抑制效果较好,其抑制中浓度(IC50)分别为0.013mmol·L~(-1)、0.385 mmol·L~(-1)、0.334 mmol·L~(-1)和0.059 mmol·L~(-1)。以2-羟基-3-甲氧基苯甲醛缩苯胺为代表进行动力学研究表明,该化合物对酚氧化酶的抑制作用表现为可逆竞争性抑制。4、采用部分离体测定效果表现较好的化合物对小菜蛾进行室内活体生测结果表明:供试叁种化合物即2-羟基-4-甲氧基苯甲醛缩间氯苯胺、2-羟基-3-甲氧基苯甲醛缩苯胺、2-羟基-3-甲氧基苯甲醛缩3,4-二氯苯胺对小菜蛾直接“杀死”活性不高。

薛超彬[4]2007年在《菜青虫酚氧化酶抑制剂的抑制动力学及其构效关系(QSAR)研究》文中研究指明酚氧化酶(Phenoloxidase,PO)(EC.1.14.18.1)又称酪氨酸酶(Tyrosinase),是结构复杂的多亚基的含铜氧化还原酶。它广泛存在于动物、植物和微生物等生物体内,与人体的衰老、伤口愈合、果蔬的褐变等有密切关系。它是昆虫体内的一种重要酶类,在昆虫的变态发育和免疫系统中起着重要作用。由于酚氧化酶具有重要的理论意义和发展前景,大量的研究工作集中在此领域,筛选、设计、合成酚氧化酶抑制剂成为研究热点。在前期研究的基础上,本文以菜青虫(Pieris rapae L.)酚氧化酶为试验对象,测定了5,7,4’-叁羟基黄酮等化合物对菜青虫幼虫生长发育的影响;选取铜铁试剂等化合物为酶抑制剂,研究它们对酚氧化酶的抑制作用;采用我们课题组自主设计、合成的3-羟基-4-甲氧基苯甲醛缩氨基硫脲等化合物为效应物,研究了它们对菜青虫酚氧化酶的抑制动力学,并建立了抑制作用模型;根据测得的抑制活性结果,进行了定量的结构与活性关系的研究,获得了具有较强预测能力的构效关系模型;应用FlexX法将抑制剂小分子与酚氧化酶活性位点成功进行了分子对接。本文的主要研究内容和结果如下。1.选用5,7,4’-叁羟基黄酮、槲皮素、芦丁、5-甲氧基水杨酸和曲酸五种化合物,采用触杀和摄食毒力法进行了生物活性测定,研究生物源化合物对菜青虫幼虫生长发育的影响,结果表明,5,7,4’-叁羟基黄酮和槲皮素对菜青虫幼虫生长发育具有明显的影响,浸渍法处理后72 h,两种化合物对试虫致死LC50值分别为0.226和0.951 g/L;叶片药膜法处理后72 h,LC50值分别为0.062和2.420 g/L。采用叶片药膜法时,当5,7,4’-叁羟基黄酮的浓度高于0.200 g/L时,所有试虫均不能正常化蛹;采用浸渍法时,与对照相比,用5,7,4’-叁羟基黄酮、槲皮素、芦丁、5-甲氧基水杨酸和曲酸处理的试虫5龄幼虫体重增长量明显降低。2.对菜青虫酚氧化酶进行初步分离纯化,并研究了基本酶学特性。研究结果表明:酶活力存在于35%饱和度硫酸铵的沉淀中,得率为69.52%,再经Sephadex G-100凝胶过滤层析进一步纯化,测得比活力为粗酶的6.22倍,得率为42.50%。研究部分纯化的菜青虫酚氧化酶的基本特性得出,该酶的最适pH值为7.0, pH在6.5~7.4范围内酶保持稳定的活力。最适温度为42℃,当温度低于32℃时,酶具有稳定的活力。研究金属离子对酶活力的影响,结果表明Na+和K+对酶活力没有影响;Cu2+在0~0.100 mmol/L范围内对酶活力表现激活作用,浓度大于0.125 mmol/L时表现抑制作用,其IC50为0.651 mmol/L。3.测定了4-己基间苯二酚、4-十二烷基间苯二酚、铜铁试剂、5,7,4’-叁羟基黄酮和槲皮素对酶活力的抑制作用,并探讨了其抑制机理。研究结果表明:4-己基间苯二酚和4-十二烷基间苯二酚对酶表现可逆抑制效应,均为竞争型抑制类型,其IC50分别为1.50μmol/L和1.12μmol/L,抑制常数KI分别为0.50μmol/L和0.47μmol/L;铜铁试剂对酶表现为可逆抑制效应,为竞争型抑制类型,其IC50为0.10 mmol/L,KI为0.076 mmol/L;5,7,4’-叁羟基黄酮和槲皮素对菜青虫酚氧化酶具有明显的抑制作用, IC50分别为25.65 mg/L和43.94 mg/L;研究不同浓度铜离子对该酶的影响,结果表明Cu2+在0~0.100 mmol/L范围内对酶活力表现激活作用,浓度大于0.125 mmol/L时表现抑制作用,其IC50为0.651 mmol/L。4.以L-酪氨酸和L-DOPA为底物,在氧饱和的条件下测定酚氧化酶氧化底物的动力学过程;测定抑制剂3-羟基-4-甲氧基苯甲醛缩氨基硫脲(3-H-4-MBT)和2-羟基苯甲醛(2-HBD)对酚氧化酶单酚酶和二酚酶活性的影响,研究结果表明:3-H-4-MBT和2-HBD均能显着抑制单酚酶和二酚酶活性,在酶的测活体系中加入3-H-4-MBT或2-HBD,二者均能显着延长反应体系到达稳态的时间,即这两种化合物均可延长酶反应的迟滞时间。研究结果显示3-H-4-MBT和2-HBD均为可逆的非竞争性抑制剂,3-H-4-MBT对单酚酶和二酚酶的IC50分别为0.14±0.02μmol/L和0.26±0.04μmol/L,对二酚酶的抑制常数KI (KI=KIS)为0.30μmol/L;2-HBD对单酚酶和二酚酶的IC50分别为8.08±0.11 mmol/L和4.14±0.08 mmol/L,对二酚酶的抑制常数KI (KI=KIS)为1.21 mmol/L。在不同浓度的3-H-4-MBT(或2-HBD)测活体系中,测定酚氧化酶氧化底物L-DOPA的动力学过程,随着反应时间的增加,反应体系逐渐到达稳态,此时反应历程为一直线。根据邹氏动力学原理,建立了3-H-4-MBT(2-HBD)对酚氧化酶的抑制模型,并求得抑制反应速率常数k-0和k+0。5.定量构效关系(QSAR)是农药分子设计中很重要的方法,本文详细介绍了2D-QSAR中的Hansch-Fujita法及3D-QSAR中的比较分子力场分析(CoMFA)法和比较分子相似指数分析(CoMSIA)法,并运用上述叁种方法对酚氧化酶抑制剂进行了构效关系研究。运用Hansch-Fujita法对苯甲醛类、苯甲酸类和苯甲醛缩氨基硫脲类叁组化合物进行了2D-QSAR研究,其中采用了Hammett电子效应参数σ、疏水性参数clogP、立体效应参数MR和氢键受体共四个参数,研究结果表明,苯甲酸类和苯甲醛缩氨基硫脲类两组化合物的构效关系特点比较相似,这也说明此两类化合物很可能作用在酶的同一位点,并且氢键受体和立体效应参数是影响化合物抑制活性的两大因子;而苯甲醛类化合物的构效关系不同于上述两组化合物,影响该组化合物生物活性的因子主要是疏水性参数clogP。应用CoMFA和CoMSIA两种方法,采用公共亚结构基础的迭合原则,进行了叁维定量构效关系(3D-QSAR)研究,研究结果表明,构建的CoMFA和CoMSIA模型具有很好的预测能力,统计结果可靠。CoMFA模型中使用了6个主成分,模型的交叉验证系数q2=0.926,预测标准误(SEE)为0.250,非交叉验证系数r2=0.986。CoMSIA模型的建立采用了立体场(steric)、静电场(electrostatic)、疏水场(hydrophobic)、氢键受体场(hydrogen bond acceptor)和氢键供体场(hydrogen bond donor)五种场的自由组合。当模型采用立体场、疏水场和氢键受体场叁个场时,模型的交叉验证系数q2=0.933,非交叉验证系数r2=0.984,F值和SEE值分别为381.764和0.271。因此,获得的3D-QSAR模型将为设计新颖、高活性的酚氧化酶抑制剂提供理论指导。6.本文采用FlexX法,以抑制剂小分子为配体,以抗生链酶菌(S. castaneoglobisporus)酚氧化酶晶体(PDB:1WX2)为受体进行了分子对接。研究结果表明:用FlexX法将抑制剂小分子成功对接到酶的活性中心,抑制剂在酶活性位点的结合方式有叁种,第一种结合方式是苯甲醛缩氨基硫脲类化合物与酶活性位点的结合,其主要结合模式为化合物上缩氨基硫脲结构中的“夹钳”(H21-N9-C10- N12-H22)结构与酪氨酸残基(Tyr98)上的氧原子形成氢键;第二种结合方式是苯甲醛类化合物与酚氧化酶活性位点的结合,与苯甲醛缩氨基硫脲类化合物类似,该类化合物苯环结构的邻、间、对位上的羟基、以及相邻的氢原子形成一个“夹钳”结构,分别与Tyr98上的氧原子形成氢键;第叁种结合方式是苯甲酸类化合物与酚氧化酶活性位点的结合,其结合方式为苯甲酸类化合物的羧基中的羟基与Tyr98上的氧原子形成氢键,羧基对位上的基团与氨基酸Trp184,Arg185和Pro102等发生氢键作用。

李滨[5]2012年在《菜青虫酚氧化酶原编码基因的分子克隆及其表达研究》文中提出酚氧化酶(phenoloxidase,EC.1.14.18.1,简称PO)是一种重要的酶类,广泛存在于无脊椎动物、脊椎动物、植物、细菌和真菌等生物体内,在昆虫变态发育和免疫系统中起着重要作用,主要功能可总结为:(1)参与表皮的硬化和黑化;(2)对卵壳的鞣化作用;(3)参与伤害防御;(4)加速伤口的愈合等,是一种潜在的靶标酶。本文通过RT-PCR和RACE技术,克隆得到了编码菜青虫(Pieris rapae)酚氧化酶原的两个基因Prophenoloxidase-1(PrPPO1)和Prophenoloxidase-2(PrPPO2),并对序列信息进行了分析;并通过Semi-Quantitative RT-PCR和QuantitativeReal-time PCR研究了PPO1和PPO2在菜青虫不同发育时期的表达情况;并用白僵菌制剂注射菜青虫5龄幼虫,研究白僵菌分生孢子对菜青虫PPO转录活性的影响,同时使用两种典型的PO抑制剂——槲皮素和曲酸,对菜青虫5龄幼虫进行了处理,测定了处理后4h、8h和12h时PPO1的表达情况。研究结果如下:1. PrPPO1全长cDNA序列有3338bp,包含一个2049bp的开放阅读框(ORF),一个63bp的5’非编码区(5’UTR)和一个1226bp的带有加尾信号的3’非编码区(3’UTR)。开放阅读框从第64个核苷酸开始,终止于第2102个核苷酸,由其推导的氨基酸序列以甲硫氨酸为起始氨基酸,长为682个氨基酸,分子量为78.57kDa,估测等电点pI为6.37。2. PrPPO2部分cDNA序列有1679bp,包含一个1173bp的开放阅读框(ORF)和一个506bp的带有加尾信号的3’非编码区(3’UTR)。开放阅读框从第1个核苷酸开始,终止于第1173个核苷酸,由于该片段为部分cDNA,其他相关参数不做预测。3. PrPPO1基因的氨基酸序列与其它鳞翅目昆虫PPOl基因具有较高的同源性(69.73%~73.15%);PrPPO2基因的氨基酸序列与其它鳞翅目昆虫PPO2基因具有较高的同源性(70.0%~72.0%)。4. PrPPO1和PrPPO2各均具有两个高度保守的铜离子结合位点,及位于铜离子结合位点内的6个保守的组氨酸残基,此外,PrPPO1还包含一个类似于脊椎动物的α-巨球蛋白的硫羟酸酯区域。PrPPO1与PrPPO2的N端均不含信号肽,不存在跨膜结构域。5. PrPPO1中,α-螺旋占17.16%,随机卷曲63.20%,它们是PrPPO1最大量的结构元件,延伸链占19.65%,散布在整个蛋白质中,无β转角存在,同源建模显示PrPPO1叁级结构均为“α/β型”中的“滚筒结构”。6. PrPPO1在成虫中的表达量设定为1.0,PrPPO1在卵和4龄幼虫中表达量最高,表达量分别为2.76和5.60;PrPPO1在5龄幼虫和蛹中表达量较低,为0.21和0.26;在1龄、2龄、3龄幼虫中,PrPPO1的表达量比较接近,分别为2.16、1.82和1.52。PrPPO2在成虫中的表达量设定为1.0,PrPPO2在4龄幼虫中表达量最高,表达量为13.24;卵和3龄幼虫次之;PrPPO2在5龄幼虫中表达量较低,为0.96;在1龄和2龄幼虫中,PrPPO1的表达量比较接近,分别为2.98和2.65;预蛹和蛹比较接近,分别为1.91和1.42。通过Real-time PCR和RT-PCR比较PrPPO表达量变化结果非常相近。7.白僵菌接种试验中,侵染组和对照组(PBS)在6h-12h之间PrPPO1的表达量均有大幅度的升高,在12h的表达量分别为6h的5.67倍和5.0倍。而在12h后直至24h,PrPPO1的表达水平开始回落,且在整个实验过程中侵染组和对照组(PBS)PrPPO1的表达水平差距不明显,说明白僵菌侵染菜青虫对PPO影响甚微。8.在不同浓度的槲皮素和曲酸注射菜青虫的条件下,PrPPO1的转录活性抑制不明显。

肖婷, 薛超彬, 解先业, 罗万春[6]2007年在《2-羟基-4-甲氧基苯甲醛缩苯胺对菜青虫酚氧化酶的抑制作用》文中认为为筛选对十字花科蔬菜害虫菜青虫Pieris rapae(L.)酚氧化酶具有高抑制活性的化合物,为寻找新型害虫控制剂提供线索,采用酶标仪微量法以室内合成、筛选的高活性化合物2-羟基-4-甲氧基苯甲醛缩苯胺为抑制剂,研究了其对菜青虫酚氧化酶的抑制活性及抑制类型。结果表明,供试化合物对菜青虫酚氧化酶的抑制中浓度(IC50)为0.116 mmol/L;该化合物为典型的可逆非竞争型抑制剂,抑制常数(Ki)为1.96 mmol/L。该化合物直接对靶标酚氧化酶产生作用,而不是通过影响酶结构内的铜离子来产生作用的。

周成刚[7]2008年在《四种园林昆虫酚氧化酶基本酶学特性及效应物对其活性的抑制作用》文中认为酚氧化酶(Phenoloxidase,EC.1.14.18.1,简称PO)广泛存在于动物、植物和微生物等不同生物体内。该酶具有单酚酶(Monophenoloxidase,MPO)活性和二酚酶(Diphenoloxidase, DPO)活性,可催化单酚(Monphenols)羟化成二酚(如L-DOPA),并把二酚再度氧化成醌。它是昆虫体内的一种重要酶类,在昆虫的变态发育和免疫系统中起着重要作用。由于酚氧化酶具有重要的理论意义和发展前景,大量的研究工作集中在此领域,筛选、设计、合成酚氧化酶抑制剂成为研究热点。本文以2种鳞翅目Lepidoptera昆虫舞毒蛾Lymantria dispar、淡剑袭夜蛾Sidemia depravata和2种鞘翅目Coleoptera昆虫核桃扁叶甲Gastrolina depressa、华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita四种园林昆虫酚氧化酶为试验对象,对其进行了部分纯化,并分别比较了同一目不同种类及异目昆虫酚氧化酶的基本酶学特性,初步探讨了几种金属离子与几种有机溶剂对这四种昆虫PO的影响,并在参考前人对农业害虫PO抑制剂以及对水果、蔬菜护色剂研究的基础上,选择了曲酸、槲皮素、4-十二烷基间苯二酚和4-己基间苯二酚作为效应物研究其对鳞翅目害虫——舞毒蛾幼虫酚氧化酶活性的抑制参数;并选择抗坏血酸和L-半胱氨酸对鳞翅目——淡剑袭夜蛾幼虫和鞘翅目——核桃扁叶甲成虫为酶源的酚氧化酶的抑制作用进行了测定,其中对高效抑制剂的抑制动力学进行了研究。结果表明:1.经不同饱和度硫酸铵分级沉淀,将舞毒蛾(Lymantria dispar)、核桃扁叶甲(Gastrolina depressa)、淡剑袭夜蛾(Sidemia depravata)和华北大黑鳃金龟( Holotrichia oblita)酚氧化酶部分纯化。鳞翅目昆虫舞毒蛾幼虫和淡剑袭夜蛾幼虫酚氧化酶的最大酶活力均存在于35%饱和度硫酸铵溶液沉淀中,两虫的最适pH值分别为6.5,7.0,其最适温度也不相同,分别为35℃和25℃。以邻苯二酚、焦性没食子酸和L-多巴作底物时,反应产物有吸收峰出现(特征吸收峰分别为410、334和465nm),而以对苯二酚、间苯二酚作底物时未见明显吸收峰。L-多巴、邻苯二酚和焦性没食子酸与酶的Km值依次为3.19、10.74和19.26 mmol·L-1。以邻苯二酚和L-多巴作底物时,反应产物有吸收峰出现(特征吸收峰分别为410和475nm),以对苯二酚、间苯二酚作底物时也未见明显吸收峰。以邻苯二酚和L-多巴为底物的淡剑袭夜蛾酚氧化酶酶促反应的米氏常数Km分别为1.44和37.49 mmol·L-1。鞘翅目昆虫核桃扁叶甲成虫和华北大黑鳃金龟成虫酚氧化酶的最大酶活力均存在于40%饱和度硫酸铵溶液沉淀中,其最适pH值分别为7.5、7.0,两虫最适温度相同均为40℃,以L-多巴和邻苯二酚为底物时,华北大黑鳃金龟和核桃扁叶甲酚氧化酶的Km值分别为3.02和61.25mmol·L-1,15.01和9.17 mmol·L-1。2.研究金属离子对四种昆虫酚氧化酶活力的影响,结果表明:K+和Na+对核桃扁叶甲成虫、淡剑袭夜蛾幼虫、华北大黑鳃金龟成虫PO的活性基本没有影响;但K+对舞毒蛾幼虫有轻微的抑制作用。Mg2+对舞毒蛾幼虫酚氧化酶有抑制作用;但对核桃扁叶甲成虫、淡剑袭夜蛾幼虫PO有激活作用;Mg2+在低浓度时对华北大黑鳃金龟成虫PO具有激活作用,高浓度时抑制。Ba2+能激活核桃扁叶甲成虫、淡剑袭夜蛾幼虫中的PO,但对华北大黑鳃金龟PO无显着的影响。Cu2+对舞毒蛾幼虫、淡剑袭夜蛾幼虫和华北大黑鳃金龟成虫PO的影响都是在低浓度时对其有激活作用,高浓度时表现为抑制作用作用。而Cu2+对核桃扁叶甲成虫酚氧化酶具有显着抑制作用。Zn2+对淡剑袭夜蛾幼虫PO有激活作用;但对核桃扁叶甲成虫PO有显着抑制作用;该离子在低浓度时对舞毒蛾幼虫和华北大黑鳃金龟成虫PO有激活作用,高浓度时表现为抑制作用作用。研究还发现Mn2+对淡剑袭夜蛾幼虫PO无显着的激活或抑制作用;但在低浓度时能激活华北大黑鳃金龟PO,高浓度又起抑制作用。3.研究有机溶剂对四种昆虫酚氧化酶活力的影响,结果表明:乙醚能显着的抑制淡剑袭夜蛾幼虫和华北大黑鳃金龟成虫PO的活性。甲醇对舞毒蛾幼虫、核桃扁叶甲成虫、淡剑袭夜蛾幼虫和华北大黑鳃金龟PO具有显着的抑制作用。乙醇和丙叁醇能抑制核桃扁叶甲成虫和华北大黑鳃金龟成虫PO的活性,但是乙醇对淡剑袭夜蛾幼虫具有轻微的激活作用,丙酮对舞毒蛾幼虫和华北大黑鳃金龟成虫酚氧化酶有显着的抑制作用,但对淡剑袭夜蛾幼虫酚氧化酶无显着的激活或抑制作用。4.研究效应物对四种昆虫酚氧化酶活力的抑制作用,结果表明:以邻苯二酚为底物时,槲皮素和4-十二烷基间苯二酚都能显着的抑制舞毒蛾幼虫酚氧化酶活力,对舞毒蛾幼虫酚氧化酶活力的抑制中浓度(IC50)分别为0.076 mmol·L-1和0.372 mmol·L-1,并且这两种抑制剂都是舞毒蛾幼虫酚氧化酶的竞争性抑制剂,其抑制常数Ki分别为31.71 mmol·L-1和0.192 mmol·L-1。研究4HR和曲酸对四种昆虫酚氧化酶的抑制动力学,结果表明:4HR对该虫的单酚酶和二酚酶活性均表现很强的抑制作用,其IC50分别为0.00041 mmol/L和0.00035 mmol/L。其中,4HR对单酚酶活力表达的迟滞时间有明显的延长效应,浓度为0.0002 mmol/L时可使单酚酶活力表达迟滞时间从181 s延长到253 s;而当浓度为0.0005 mmol/L时,其迟滞时间则延长至372 s。以邻苯二酚为底物时,4HR对二酚酶的抑制作用表现为典型的竞争型抑制类型,抑制常数KI为0.00015 mmol/L。曲酸对舞毒蛾的单酚酶和二酚酶活性均表现较强强的抑制作用,其IC50分别为0.06 mmol/L和0.92 mmol/L。曲酸对单酚酶活力表达的迟滞时间也有明显的延长效应,浓度为0.1 mmol/L时可使单酚酶活力表达迟滞时间从306 s延长到732 s ;而当浓度为0.15mmol/L时,其迟滞时间则延长至900 s。以邻苯二酚为底物时,曲酸对二酚酶的抑制作用表现为典型的竞争型抑制类型,抑制常数KI为0.51 mmol/L。以邻苯二酚为底物时,核桃扁叶甲成虫酚氧化酶对抗坏血酸不甚敏感,抗坏血酸只能抑制该酶大约27%的相对活性,并且抗坏血酸对该酶的抑制作用具有可逆效应;但淡剑袭夜蛾幼虫酚氧化酶对抗坏血酸较为敏感,抗坏血酸对淡剑袭夜蛾幼虫酚氧化酶活力抑制中浓度(IC50)为0.36 mmol·L-1,且该抑制剂是淡剑袭夜蛾幼虫酚氧化酶的一种不可逆竞争性抑制剂,其抑制常数(Ki)为0.0768 mmol·L-1。以邻苯二酚为底物时,核桃扁叶甲成虫酚氧化酶对L-半胱氨酸非常敏感,L-半胱氨酸几乎可以完全抑制该酶的活性,并且该抑制剂是核桃扁叶甲成虫酚氧化酶的一种不可逆竞争性抑制剂,其抑制常数(Ki)为0.40 mmol·L-1。虽然淡剑袭夜蛾幼虫酚氧化酶对L-半胱氨酸也较为敏感, L-半胱氨酸对淡剑袭夜蛾幼虫酚氧化酶活力抑制中浓度(IC50)分别为0.0185 mmol·L-1,但淡剑袭夜蛾幼虫酚氧化酶的一种可逆竞争性抑制剂,其抑制常数(Ki)为0.0742 mmol·L-1。

张永亮[8]2008年在《野桑蚕等酚氧化酶的生化特性、基因克隆、表达及功能研究》文中研究表明酚氧化酶(Phenol Oxidase,简称PO,在哺乳动物中称为酪氨酸酶)广泛存在于生物体内,它是昆虫生命活动中的重要调节酶,在昆虫的变态发育和免疫系统中起着重要的作用。酚氧化酶催化完成的“醌鞣化”作用可以促进昆虫表皮的硬化与黑化,这个过程对于昆虫的成活至关重要。酚氧化酶抑制剂理论可以为开发以该酶为靶标的新型害虫控制剂提供重要的线索。野桑蚕和桑尺蠖是桑园的主要害虫,终年危害桑树,常爆发成灾。采用化学方法防治,存在害虫抗药性增强和污染环境等问题。因此,开发对环境友好和专一的酶抑制剂有着广阔的应用前景。本研究以鳞翅目的害虫野桑蚕和桑尺蠖以及典型的模式生物家蚕为试验材料,通过对野桑蚕和桑尺蠖酚氧化酶的分离纯化、生化特性、抑制动力学以及对野桑蚕酚氧化酶原基因克隆、生物信息学分析、半定量RT-PCR表达谱和家蚕酚氧化酶原基因表达谱差异比较及RNAi等的研究和分析,主要获得以下结果:1.采用0-40%饱和度的硫酸铵盐析沉淀对野桑蚕酚氧化酶进行了分离纯化,结果酶活力提高了2.33倍,然后用Sephadex G-100凝胶过滤层析技术对野桑蚕酚氧化酶进行了纯化,经两步纯化后,酚氧化酶活力提高了57.14倍。2.采用0-80%饱和度的硫酸铵盐析沉淀对桑尺蠖酚氧化酶进行了分离纯化,结果酶活力提高了1.55倍,然后用Sephadex G-100凝胶过滤层析技术对桑尺蠖酚氧化酶进行了纯化,经两步纯化后,酚氧化酶活力提高了6.28倍。3.野桑蚕酚氧化酶的最适pH值为7.0,在33℃-43℃的范围内,酶活性几乎无变化,其最适温度为37℃左右。70℃时保温15min,酶活力还有原活力的28%。4.桑尺蠖酚氧化酶的最适pH值为7.0,最适温度为37℃。70℃时保温15min,酶活力还有原活力的12%。5.以3种结构相似的多元酚作为底物研究野桑蚕和桑尺蠖酚氧化酶底物专一性的结果表明,野桑蚕酚氧化酶对邻苯二酚的亲和力高于L-多巴,对焦性没食子酸的亲和力最低,该酶对邻苯二酚、L-多巴和焦性没食子酸的K_m值分别为2.06mmol/L、3.17mmol/L和3.39mmol/L。而桑尺蠖酚氧化酶对L-多巴的亲和力高于邻苯二酚,对焦性没食子酸的亲和力最低,该酶对L-多巴、邻苯二酚和焦性没食子酸的K_m值分别为4.30mmol/L、6.82mmol/L和9.64mmol/L。另外,还分别研究了反应时间、底物浓度、酶浓度与反应速率的关系。6.研究EDTA-2Na和金属离子对野桑蚕和桑尺蠖酚氧化酶活力的影响,结果表明Mg~(2+)、Ca~(2+)和Zn~(2+)对野桑蚕酚氧化酶有较强的激活作用,EDTA-2Na和Cu~(2+)能强烈地抑制该酶的活性。而Mg~(2+)、Ca~(2+)对桑尺蠖酚氧化酶有较强的激活作用,EDTA-2Na、Zn~(2+)和Cu~(2+)对该酶有较强的抑制作用。7.研究有机溶剂和多种氧化酶抑制剂对野桑蚕和桑尺蠖酚氧化酶活力的影响,结果表明甲醇、乙醇、丙叁醇、异丙醇和多种氧化酶抑制剂对酶活力均有不同程度的抑制作用,且具有浓度依赖性。8.用槲皮素作抑制剂,研究其对野桑蚕和桑尺蠖酚氧化酶的抑制动力学。结果表明,槲皮素是野桑蚕和桑尺蠖酚氧化酶的竞争性抑制剂,其抑制常数(K_i)分别为44.61μmol/L和20.5μmol/L。9.用硫脲作抑制剂,研究其对野桑蚕和桑尺蠖酚氧化酶的抑制动力学。结果表明,硫脲是野桑蚕和桑尺蠖酚氧化酶的非竞争性抑制剂,其抑制常数(K_i)分别为0.07μmol/L和0.18mmol/L。10.通过RT-PCR技术,克隆了野桑蚕酚氧化酶原基因PPO1和PPO2,序列已在GenBank上登录,登录号分别为EU569724和EU047703,基因的cDNA长度分别为2086bp和2134 bp。其开放阅读框长度分别为2058 bp和2082 bp,分别编码685和693个氨基酸残基。PPO1和PPO2基因序列均具有与家蚕等其它鳞翅目昆虫PPO基因相似的丝氨酸蛋白酶酶切位点、2个高度保守的铜离子结合位点、位于铜离子结合位点内的6个保守的组氨酸残基及5个可能的N连接糖基化位点,无信号肽序列。在线工具预测野桑蚕PPO1和PPO2基因编码蛋白质的等电点和分子量分别为pI/Mw:6.28/78.703KDa和pI/Mw:5.62/80.075KDa。同源序列的多序列比对结果显示野桑蚕和家蚕PPO1和PPO2基因及其编码的氨基酸序列同源性很高,野桑蚕和家蚕PPO1基因只有14个碱基的差异,5个氨基酸的不同;PPO2基因只有21个碱基的差异,3个氨基酸的不同。在家蚕基因组中的BLASTN程序检索,发现两基因在基因组中均只有一个拷贝,cDNA与基因组序列比对,发现PPO1具有13个外显子、12个内含子;PPO2具有11个外显子,10个内含子,且外显子/内含子边界都符合GT-AG规则。系统进化树表明野桑蚕和家蚕的亲缘关系最近,与微生物和哺乳动物等的亲缘关系最远。这进一步说明了家蚕起源于野桑蚕。11.通过对PPO1和PPO2基因在野桑蚕和家蚕中的半定量RT-PCR表达谱差异比较分析表明PPO1和PPO2基因在野桑蚕和家蚕的不同组织及不同发育时期中的表达是有差异的,且基因表达的差异较大。这说明了PPO1和PPO2基因在野桑蚕和家蚕的生命活动中行使着不同的功能。12.本研究合成了野桑蚕PPO2基因部分编码区对应的dsRNA,通过注射上蔟前一天的野桑蚕,到化蛹第6天观察到蛹表皮的发育受到影响(表皮色淡柔软),RT-PCR检测到了PPO2mRNA的减少,Northem blot未检测到信号,证明在蛹变态期发生了特异的RNAi现象。干涉结果揭示了野桑蚕PPO2基因与蛹表皮的硬化有关。

崔晶晶[9]2012年在《铜绿金龟子幼虫酚氧化酶酶学性质及其抑制剂研究》文中认为酚氧化酶(phenoloxidase, EC.1.14.18.1,简称PO)又称络氨酸酶、儿茶酚氧化酶等,是结构复杂的多亚基的含铜氧化还原酶。它广泛存在于动物、植物、微生物、昆虫及人体内,位于黑素细胞的黄素体中,与黄素体膜结合,只有极小部分以游离形式存在。它是昆虫体内的一种重要酶类,在昆虫的变态发育和免疫系统中起着重要作用。由于酚氧化酶具有重要的理论意义和发展前景,大量的研究工作集中在此领域。本文以鞘翅目昆虫铜绿金龟子Anomala corpulenta Motsch幼虫酚氧化酶为试验对象,对其进行了部分纯化,研究了该酶的基本酶学特性,并以曲酸、熊果甙、桑黄素、槲皮素、4-已基间苯二酚和4-十二烷基间苯二酚等六种化合物为效应物研究其对该酶活性的抑制,并对其抑制参数及抑制动力学进行了研究。结果表明:1.经过35%饱和硫酸铵沉淀,铜绿金龟子幼虫酚氧化酶的最适温度为50℃,最适pH值为7.5,以L-多巴和邻苯二酚为底物时,铜绿金龟子幼虫酚氧化酶的Km分别为11.11mmol·L-1和9.52mmol·L-1。2.研究曲酸、熊果甙、桑黄素、槲皮素、4-已基间苯二酚和4-十二烷基间苯二酚对铜绿金龟子幼虫酚氧化酶活力的抑制作用,结果表明:以L-多巴为底物时,铜绿金龟子幼虫酚氧化酶对曲酸、桑黄素、槲皮素、4-已基间苯二酚和4-十二烷基间苯二酚敏感,其IC50分别为0.65mmol·L-、1.05mmol·L-1、0.146mmol·L-1、1.7μmol·L-1和1.2μmol·L-1。3.研究曲酸、熊果甙、桑黄素、槲皮素、4-已基间苯二酚和4-十二烷基间苯二酚对铜绿金龟子幼虫酚氧化酶活力的抑制作用类型,结果表明:以L-多巴为底物时,这六种效应物对铜绿金龟子幼虫酚氧化酶的抑制类型均为可逆性抑制类型。4.研究曲酸、熊果甙、桑黄素、槲皮素、4-已基间苯二酚和4-十二烷基间苯二酚对铜绿金龟子幼虫酚氧化酶活力的抑制作用机理,结果表明:以L-多巴为底物时,曲酸、桑黄素、槲皮素、4-已基间苯二酚和4-十二烷基间苯二酚这五种效应物对铜绿金龟子幼虫酚氧化酶的抑制作用均为竞争性抑制类型,其抑制常数(KI)分别为1.59mmol·L-1、0.54mmol·L-1、0.112mmol·L-1、1.52μmol·L-1和1.0μmol·L-1;熊果甙对铜绿金龟子幼虫酚氧化酶的抑制作用为非竞争性抑制类型,其抑制常数(KI)为2.98mmol·L-1。

刘守柱[10]2008年在《昆虫酚氧化酶免疫学功能及其对杀虫剂等外来干扰因子的响应》文中研究指明酚氧化酶(phenoloxidase, EC.1.14.18.1, PO),又称酪氨酸酶,在昆虫的正常发育过程中具有重要的生理作用。它主要参与表皮的硬化、黑化过程;参与对外来侵染物的免疫防御反应;参与伤口愈合反应。研究酚氧化酶的特性及其在昆虫生长发育过程中的活性变化和生理功能对开发以酚氧化酶为靶标的新型害虫控制剂具有重要的理论意义。本文在前人的研究基础之上,以黄粉虫和小菜蛾为材料,研究了酚氧化酶在昆虫生长发育过程中的活性变化、生理学意义及免疫学功能。1.为了本研究的简便易行,首先比较了传统的紫外分光光度计比色法与酶标仪微量法在测定酚氧化酶活性和蛋白质含量方面的异同。研究发现,两者都能准确地测定酚氧化酶的活性和蛋白质含量,但是相比而言,酶标仪微量法更简捷、方便、灵活,对试剂的消耗更少,重复性更稳定。2.研究了黄粉虫蜕皮后血淋巴和体壁中的酚氧化酶活性变化。刚完成蜕皮过程的幼虫血淋巴中PO活性较高,但随着蜕皮后时间的延长,其活性呈现下降趋势,在3~4小时内达到最低点,而后PO活性逐渐上升,7小时的酶活性上升至最高,并接近于正常幼虫;在刚蜕完皮后的1小时内,体壁PO活性基本没有变化,但随后即开始下降,3小时左右降到最低点,然后开始回升,6~7小时左右恢复到正常水平,并趋于稳定;通过双倒数曲线做图法求得黄粉虫血淋巴PO的Km=1.176mmol/L,体壁PO的Km=0.881mmol/L,表明血淋巴和体壁中的酚氧化酶可能是不同的同工酶,体壁PO催化能力要高于血淋巴PO。3.研究了抑制剂槲皮素对黄粉虫血淋巴酚氧化酶的生理效应。结果表明,在离体条件下,槲皮素对黄粉虫血淋巴PO的IC50为0.625 mmol/L;在活体情况下,当槲皮素-DMSO溶液或槲皮素水悬浮液(5μL)注入虫体后,在浓度低于1 mmol/L时对黄粉虫血淋巴PO具有激活作用,当浓度高于2 mmol/L时则对PO具有明显的抑制作用;单独注射5μL DMSO溶液对PO活性亦有一定的激活作用,但是注射水对酚氧化酶活性没有影响。试虫被注射不同浓度的槲皮素后,PO活性在2~4 h内迅速下降,然后缓慢上升,处理后8 h左右达到最高点,其后低浓度处理PO活性保持不变,而高浓度处理则逐渐下降,表明低浓度槲皮素可以在一定程度上引起试虫的免疫反应。在PO测活体系中加入0.5%的牛血清蛋白(BSA)后对PO活性无影响,并能使槲皮素在测活体系中保持稳定。4.以大肠杆菌Escherichia coli DH5α菌株为免疫刺激因子,研究了黄粉虫在受到细菌侵染后所产生的免疫反应及酚氧化酶活性变化。结果表明,大肠杆菌水悬浮液与黄粉虫血淋巴一起冰浴后,其血淋巴酚氧化酶活性明显上升,大约为对照的2.4倍;将血淋巴进行离心除去血细胞后与E. coli一起冰浴,则不能使酚氧化酶活性升高;但是将离心后的血淋巴与胰蛋白酶一起冰浴,随着胰蛋白酶浓度的升高,酚氧化酶活性也逐渐升高,说明血浆中有酚氧化酶酶原(PPO)存在;综合以上实验结果,认为黄粉虫体内对入侵病原菌E. coli起识别作用的识别因子存在于血细胞或其它大分子的表面,这些细胞或大分子在离心过程中被除去,因而血浆与E. coli冰浴后不能启动PPO级联反应,即不能使酚氧化酶活性升高。将病原菌E. coli采用注射法注入黄粉虫体内1小时后,黄粉虫体内很快出现黑色的结节(nodules),表明很快就发生了免疫防御反应,10小时后结节数量达到最高峰,严重时大量的结节可联结成片;在结节形成的同时,黄粉虫血淋巴酚氧化酶的活性亦发生变化,在E. coli注入的初期,酚氧化酶活性大幅下降,12小时左右达到最低点,然后随着时间的延长,酚氧化酶活性逐渐恢复,20小时左右恢复到正常水平,说明酚氧化酶参与了结节的形成。5.研究了经丁烯氟虫腈抗性筛选后抗性小菜蛾与敏感小菜蛾酚氧化酶活性的变化。结果表明:无论是抗性品系还是敏感品系,其酚氧化酶都有相近的Km值,分别是1.108mmol/L和1.114mmol/L,但最大反应速度有明显的差别,抗性品系PO的最大反应速度为153.84μmol/L·min-1·mg-1蛋白,敏感品系PO的最大反应速度为67.114μmol/L·min-1·mg-1蛋白,抗性品系是敏感品系的2.29倍;抗性品系和敏感品系酚氧化酶的最适pH均为6.5,并且均在pH 7.0处最为稳定;抗性品系酚氧化酶在pH=5.5的环境下较敏感品系酚氧化酶稳定,两者在pH=4.4的环境下均不稳定,且蛋白质产生变性而产生沉淀;两者具有相似的温度稳定性,即在25~40℃范围内相对较为稳定,温度高于40℃时活性明显下降。以上数据说明,抗性品系与敏感品系相比较具有较高的酚氧化酶活性,酚氧化酶可能对昆虫抗性的产生具有重要的贡献。6.以5种不同类型与4种不同作用机制的杀虫剂为胁迫因子,研究了其在亚致死剂量下对黄粉虫血淋巴酚氧化酶活性的影响:氨基甲酸酯类的灭多威与沙蚕毒素类的杀虫单对酚氧化酶的活性影响相似,即在较高的剂量浓度下可提高酚氧化酶活性,而低剂量浓度下对酚氧化酶活性无明显影响;有机磷类的毒死蜱在亚致死剂量下可降低酚氧化酶的活性;拟除虫菊酯类的高效氯氰菊酯在亚致死剂量下对酚氧化酶活性无影响;昆虫生长调节剂类的除虫脲在亚致死剂量下可使黄粉虫血淋巴酚氧化酶活性升高。以上结果表明不同作用机制或不同分子结构的化学药剂对黄粉虫酚氧化酶的活性影响不同。

参考文献:

[1]. 菜青虫酚氧化酶性质及抑制剂对其活性的抑制作用研究[D]. 薛超彬. 山东农业大学. 2004

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[10]. 昆虫酚氧化酶免疫学功能及其对杀虫剂等外来干扰因子的响应[D]. 刘守柱. 山东农业大学. 2008

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菜青虫酚氧化酶性质及抑制剂对其活性的抑制作用研究
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