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禾谷缢管蚜abc转运蛋白基因克隆及其表达特性研究

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禾谷缢管蚜ABC转运蛋白基因克隆及其表达特性研究

作者：康新乐西北农林科技大学

学位级别：硕士

禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi（L.）属于昆虫纲半翅目（Hemiptera）、蚜科（Aphididae）,是具有刺吸式口器的重要麦类害虫之一,广泛分布于世界各地。该虫刺吸小麦汁液,使小麦不能灌浆或籽粒不饱满,造成千粒重下降,而且传播大麦黄矮病毒... 详细信息

禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi（L.）属于昆虫纲半翅目（Hemiptera）、蚜科（Aphididae）,是具有刺吸式口器的重要麦类害虫之一,广泛分布于世界各地。该虫刺吸小麦汁液,使小麦不能灌浆或籽粒不饱满,造成千粒重下降,而且传播大麦黄矮病毒（Barley yellow dwarf virus,BYDV）,每年给世界各地的小麦生产造成重大经济损失。化学杀虫剂喷施是防治禾谷缢管蚜的主要方法,长期大量使用化学杀虫剂已经导致该虫对多种杀虫剂产生抗药性,面对强大的杀虫剂选择压力,蚜虫通过基因突变、基因扩增、代谢酶活力改变等机制产生快速的进化与适应。已有研究表明,abc（ATP-binding cassette）转运蛋白作为一种外排泵,其基因表达量上升可以降低细胞内部外源物质的有效浓度,导致昆虫对药剂的敏感性下降。本研究克隆得到禾谷缢管蚜部分abc转运蛋白基因的全长序列并进行了生物信息学及表达模式分析,同时研究了abc转运蛋白抑制剂维拉帕米对农药的增效作用,分析了禾谷缢管蚜abc转运蛋白在杀虫剂抗性跨膜转运中的作用,研究结果对于深入阐明禾谷缢管蚜对杀虫剂的抗性机制具有重要意义。1.禾谷缢管蚜abc转运蛋白基因克隆及其生物信息学分析本研究采用RT-PCR与RACE技术克隆获得了14个abc转运蛋白基因Rhpa abcA3,Rhpa abcB6,Rhpa abcB7,Rhpa abcB10,Rhpa abcC1,Rhpa abcG1,Rhpa abcG4,Rhpa abcG4-1,Rhpa abcG5,Rhpa abcG9,Rhpa abcG20,Rhpa abcG23,Rhpa abcG23-1和Rhpa abcG23-2 c DNA全序列,其中Rhpa abcG4和Rhpa abcG4-1与Rhpa abcG23,Rhpa abcG23-1和Rhpa abcG23-2可能是选择性剪切导致的异构体。14个基因的开放阅读框长度依次分别为5 837,2 818,2 337,1 812,5 463,3 074,2 678,2 443,2 437,2 924,3 872,2 383,2 432和2 256 bp,分别编码1 635,839,683,603,1 514,616,709,629,638,700,811,693,695和686个氨基酸。在NCBI上Blastp分析发现,这14个基因编码的氨基酸序列与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum和麦双尾蚜Diuraphis noxia对应基因编码的氨基酸序列一致性最高,达到90%以上。结构分析表明,14个蛋白均具有abc转运蛋白家族典型的结构特征,说明其均为禾谷缢管蚜abc转运蛋白家族基因。通过ORF finder在线软件分析显示,各个基因均具有一个完整的开放阅读框。在系统进化树上,14个abc转运蛋白与豌豆蚜和麦双尾蚜各对应蛋白距离最近;禾谷缢管蚜abc转运蛋白分别位于系统发育树的两大支,其中A家族和G家族聚在其中一支,B家族和C家族聚在另外一支;G家族中G20和G23,G1和G4的进化关系较近,G20和G23位于其中一小支,G1和G4位于另一小支。2.禾谷缢管蚜abc转运蛋白表达模式分析本研究采用实时荧光定量PCR技术,对禾谷缢管蚜abc转运蛋白Rhpa abcC1,Rhpa abcG9,Rhpa abcG20和Rhpa abcG23在不同品系中的相对表达量进行分析,结果显示禾谷缢管蚜Rhpa abcC1,Rhpa abcG9,Rhpa abcG20和Rhpa abcG23在禾谷缢管蚜不同品系中均有不同程度的表达;本研究检测并分析了这4个基因在禾谷缢管蚜1-4龄若蚜和无翅成蚜的表达变化,结果显示这4个基因在禾谷缢管蚜整个发育历期均有表达,但这4个基因在不同发育时期表达的变化规律不同;为了明确禾谷缢管蚜多药耐药相关蛋白Rhpa abcC1在禾谷缢管蚜不同组织的特异性表达分析,本研究检测并分析了禾谷缢管蚜无翅成蚜足,表皮,头部和中肠的特异性表达,结果显示Rhpa abcC1在无翅成蚜4个不同组织中均有不同程度的表达,其中中肠表达量最高,为足的4.49倍;此外,本研究检测并分析了禾谷缢管蚜敏感种群在毒死蜱和吡虫啉药剂致死中浓度LC50处理12h、24 h、36 h和48 h后Rhpa abcC1的相对表达量变化,研究结果表明,两种药剂处理后,禾谷缢管蚜Rhpa abcC1均上调表达,其中吡虫啉处理48 h后的相对表达量与敏感品系差异显著。***转运蛋白抑制剂维拉帕米对杀虫剂增效作用的研究为了确定禾谷缢管蚜对杀虫剂的抗性是否由abc转运蛋白介导,我们分别单独使用杀虫剂和杀虫剂与维拉帕米的结合使用对禾谷缢管蚜进行生物测定。结果显示,在终浓度为500μM的维拉帕米下,毒死蜱,

关键词：禾谷缢管蚜 abc转运蛋白基因克隆表达分析杀虫剂抗性维拉帕米增效

小菜蛾眼色相关abc转运蛋白基因和Wntless的敲除及其效应

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小菜蛾眼色相关ABC转运蛋白基因和Wntless的敲除及其效应

作者：孟钱福建农林大学

学位级别：硕士

小菜蛾Plutella xylostella(L.)是重要的世界性迁飞农业害虫,主要为害十字花科作物。转基因技术的遗传调控在果蝇和蚊子的初步实现,为小菜蛾的防控提供了新思路。然而,在小菜蛾的转基因平台构建体系中仍缺乏一些便于筛选的遗传标记基因... 详细信息

小菜蛾Plutella xylostella(L.)是重要的世界性迁飞农业害虫,主要为害十字花科作物。转基因技术的遗传调控在果蝇和蚊子的初步实现,为小菜蛾的防控提供了新思路。然而,在小菜蛾的转基因平台构建体系中仍缺乏一些便于筛选的遗传标记基因。眼色相关的abc转运蛋白基因属于abc转运蛋白超家族,负责眼色素前体色氨酸和鸟嘌呤的转运。果蝇的眼色相关abc转运蛋白基因突变之后产生易于观察的表型,可以作为筛选标记基因。因此,本实验以小菜蛾眼色相关的abc转运蛋白基因为研究对象,利用CRISPR/Cas9技术,探究其突变之后在小菜蛾中引起的表型效应,为小菜蛾转基因平台提供遗传标记基因。另外,已有研究表明Wntless对果蝇翅和体节的形成具有重要的作用,因此,开展小菜蛾翅发育相关基因Wntless的研究,明确其对小菜蛾翅型和体节的影响。主要结果如下:经PCR检测验证,小菜蛾中存在3个眼色相关的abc转运蛋白基因:Pxwhite、Pxscarlet和Pxok。三者不仅均具有abc转运蛋白超家族的保守结构域,还在进化上高度保守。不同发育阶段的表达谱分析表明这3个基因在各个发育龄期均有表达,但表达丰度存在差异,其中最高表达量均在雄成虫中。不同组织表达模式分析表明Pxwhite在头、马氏管和精巢中的表达量最高,Pxscarlet在精巢中的表达量最高,Pxok在头部表达量最高;Pxwhite、Pxscarlet和Pxok在丝腺、中肠和卵巢中的表达量显著低于其它组织,几乎不表达。利用CRISPR/Cas9系统分别敲除小菜蛾Pxwhite、Pxscarlet和Pxok,并分别获得相应的纯合突变品系。基因型检测发现这些突变体的基因序列突变导致移码突变,翻译提前终止,不能形成完整的功能域。眼色表型观察发现Pxwhite突变体蛹后期和成虫期的眼色由原来的黑色或棕色变为白色;Pxscarlet突变体在蛹后期和成虫期的眼色表现为黄色;但Pxok突变体表型无明显可见的变化。眼黄素和蝶啶的含量测定结果表明,与野生型相比,Pxwhite和Pxscarlet突变体的眼黄素和蝶啶的含量均显著降低,Pxok突变体的眼黄素和蝶啶含量没有显著性差异。此外,对突变体的生物学参数测定发现,与野生型相比,Pxwhite突变体的幼虫发育历期显著增加,Pxscarlet突变体的蛹重显著降低;Pxscarlet和Pxok突变体的孵化率显著降低;这三个基因突变体对小菜蛾蛹发育历期和羽化率没有影响。Pxwhite和Pxscarlet敲除之后对小菜蛾的生长发育和繁殖的影响比较小,且具有可见的表型,有望作为标记基因用于转基因平台的构建及其他研究。利用CRISPR/Cas9技术成功实现PxWntless定点突变,PxWntless突变后蛹的翅和腹部发育异常,影响成虫的羽化和翅的发育。畸形个体靶点的基因型检测发现在靶点处存在不同片段的插入或缺失。PxWntless突变的表型与基因型均可遗传给下一代。PxWntless对小菜蛾的生长发育具有非常重要的作用,且可为明确小菜蛾Wnt通路奠定基础。本研究基于CRISPR/Cas9系统对小菜蛾眼色相关的abc转运蛋白基因Pxwhite、Pxscarlet和Pxok,以及翅发育相关基因PxWntless分别进行敲除,Pxwhite和Pxscarlet的敲除会导致小菜蛾眼色发生变化,证实Pxwhite和Pxscarlet参与小菜蛾眼色素的转运,且可作为筛选标记基因用于转基因小菜蛾的构建等科学研究中。PxWntless突变个体影响小菜蛾翅的发育,可进一步研究分析其在小菜蛾Wnt信号通路中的功能作用。

关键词：小菜蛾 abc转运蛋白 Wntless CRISPR/Cas9 标记基因

毛白杨叶际酵母abc转运蛋白基因Wapdr15的克隆及功能鉴定

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毛白杨叶际酵母ABC转运蛋白基因Wapdr15的克隆及功能鉴定

作者：郝甜河北农业大学

学位级别：硕士

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为常见的环境有机污染物可以在水体、土壤中累积并通过生物链富集,因对生物体的免疫系统、生殖系统及生长发育有一定负性作用而备受关注。abc(ATP-binding cassette)转运蛋白作为生... 详细信息

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为常见的环境有机污染物可以在水体、土壤中累积并通过生物链富集,因对生物体的免疫系统、生殖系统及生长发育有一定负性作用而备受关注。abc(ATP-binding cassette)转运蛋白作为生物体内重要转运蛋白,参与多种有毒物质的吸收、积累和排泄等解毒过程,已经成为植物对包括重金属和农药等有害物质的吸收、积累和排泄等转运研究的热点,但目前在多溴联苯醚等环境持久性有机污染物方面研究尚少报道。本文以毛白杨叶际异常维克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)为材料,研究异常维克汉姆酵母对PBDEs中溴取代数量最少的4-溴代联苯醚(BDE-3)的耐受情况,通过BDE-3处理条件下酵母转录组分析,发掘相关的abc转运蛋白基因,并对重要的abc转运蛋白是否介导异常维克汉姆对BDE-3耐受进行分析鉴定。主要研究结果如下:(1)BDE-3胁迫条件下毛白杨异常维克汉姆酵母生长分析:无机盐和YPD培养基中添加不同浓度BDE-3条件下酵母呈现不同生长模式。无机盐培养基处理组中酵母无延滞期,直接进入对数期;无机盐培养基中添加不同浓度的BDE-3处理条件下酵母生长均好于空白对照,其中100 mg/L、200 mg/L以及300 mg/L的BDE-3三个处理对数期时长接近,并具有明显的稳定期,400mg/L和500 mg/L的BDE-3两个处理在48h前后进入稳定期,两处理条件下酵母生长好于其他处理,其中400 mg/L的BDE-3处理效果最好,而500 mg/L的BDE-3处理表现出一定抑制效应;48 h拐点处BDE-3各处理条件下体系中酵母吸光度显著高于空白对照(p转运蛋白三个方面,其中包含abcG转运蛋白家族成员Wapdr15基因。abcG亚家族蛋白在其他真菌中的成员一般也是与抗药性相关,而Wapdr15在BDE-3诱导下较其他基因表达量显著上调,推测其有可能参与BDE-3的外排,从而介导了酵母对BDE-3的耐受机制。(3)Wapdr15基因对BDE-3的应答响应分析:通过荧光定量实验验证该基因在不同浓度BDE-3处理下的表达量变化情况,发现Wapdr15基因在BDE-3胁迫下表达量均上调,300 mg/L和400 mg/L BDE-3处理下Wapdr15基因的表达量均显著上调,其中400 mg/L BDE-3处理下Wapdr15基因的表达量上调更显著,为空白对照组的3.07倍,与转录组数据分析结果一致。说明Wapdr15基因对BDE-3诱导产生应答响应。(4)Wapdr15基因的克隆和生物信息学分析:基于已有转录组测序结果得到Wapdr15基因序列,在酵母基因组中扩增该基因。Wapdr15基因长度为4536 bp,编码1511个氨基酸,并且其基因结构中无内含子。Wapdr15蛋白是典型的的全分子跨膜蛋白,具有完整的TMD1-NBD1-TMD2-NBD2结构。Wapdr15基因编码蛋白与其他abc蛋白进行系统进化树分析,显示了其与拟南芥较近的亲缘关系。(5)Wapdr15基因的功能分析:构建过表达Wapdr15基因载体,通过农杆菌介导烟草进行转化,筛选后得到转基因烟草植株组培苗。烟草组培苗叶片斑点处理试验结果显示Wapdr15基因可以提高转Wapdr15基因烟草叶片对BDE-3的耐受性。综上,毛白杨叶际异常维克汉姆酵母(***)对BDE-3处理具有高耐受特性,并可以作为唯一碳源维持酵母细胞生长。该酵母中Wapdr15基因在BDE-3诱导下表达量显著上调。转Wapdr15基因烟草对BDE-3的耐受性显著增强,本文初步研究了毛白杨叶际异常维克汉姆酵母(***)对污染物BDE-3的解毒机制,其中Wapdr15abc转运蛋白基因可以用于包括毛白杨在内的杨树等木本植物遗传转化,为可修复环境中PBDEs的杨树种质创新奠定了基础。

关键词：多溴联苯醚毛白杨叶际异常维克汉姆酵母 abc转运蛋白

PI3K/Akt/GSK3β通路介导abc转运蛋白调控大肠癌多药耐药的研究

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PI3K/Akt/GSK3β通路介导ABC转运蛋白调控大肠癌多药耐药的研究

作者：袁亚男承德医学院

学位级别：硕士

大肠癌(colorectal cancer,CRC)是消化道常见的恶性肿瘤之一,且全球发病率有逐年升高趋势,给众多家庭和社会造成了巨大的经济负担。手术是早期大肠癌的根治方法,而中晚期大肠癌患者则依赖于化疗、放疗以提高5年生存率。然而,由于原发性... 详细信息

大肠癌(colorectal cancer,CRC)是消化道常见的恶性肿瘤之一,且全球发病率有逐年升高趋势,给众多家庭和社会造成了巨大的经济负担。手术是早期大肠癌的根治方法,而中晚期大肠癌患者则依赖于化疗、放疗以提高5年生存率。然而,由于原发性或继发性化疗耐药,尤其是肿瘤细胞中多药耐药(MDR)的出现是导致化疗失败的主要原因之一,使得化疗效果不佳,患者的预后差。因此,克服大肠癌多药耐药和提高化疗效果是目前亟待解决的问题。多药耐药意指肿瘤细胞对初次接触的药物即产生抗药性,并且对结构和机制均不同的未接触过的多种抗肿瘤药物也产生交叉耐药。产生MDR的机制复杂多样,但以转运蛋白的活化最为主要。本课题所研究的转运蛋白包括两种,即P-糖蛋白(P-gp),多药耐药相关蛋白2(MRP2),这两种转运蛋白同属于abc家族,其中P-gp由abcB1基因编码,MRP2由abcC2基因编码。目前研究发现,PI3K/Akt信号通路的激活在大肠癌多药耐药过程中起到调节的作用,并且是细胞生存通路之一。GSK3β(糖原合成酶激酶3β)作为其下游的主要靶因子之一,PI3K/Akt通路激活后通过磷酸化GSK3β丝氨酸9位点来抑制其的活性,它还通过调节细胞增殖、凋亡及周期等参与肿瘤细胞的发生与发展,是肿瘤细胞的关键调节因子。据报道,GSK3β-Ser9磷酸化增加可上调P-gp的表达,促使胆管癌细胞多药耐药的发生。但在大肠癌中GSK3β与abc转运蛋白之间的关系鲜有报道。目的:研究PI3K/Akt信号通路通过下游的GSK3β途径调控abc转运蛋白的表达参与大肠癌多药耐药方法:1.实验分为三组:大肠癌HCT-15细胞作为对照组,HCT-15+GSK3β抑制剂(Indirubin-3’-monoxime,HY-19807)、HCT-15+PI3K/Akt通路抑制剂(GDC-0032,HY-13898)分别作为实验组。*** blotting法检测三组细胞内Akt、p-Akt、总GSK3β、p-GSK3β-Ser9及abc转运蛋白(P-gp、MRP2)的表达变化。***-PCR法检测各组细胞内abc转运蛋白mRNA的表达变化。4.采用CCK-8法检测奥沙利铂对三组细胞的半数抑制浓度,计算抑制率及耐药指数。5.细胞划痕实验及细胞周期实验检测不同抑制剂对细胞迁移能力及细胞周期的影响。6.应用SPSS19.0统计学软件进行统计分析,得出实验结论。结果:1 Western Blot实验结果1.1 GSK3β抑制剂(HY-19807)作用于人结肠癌HCT-15细胞后,GSK3β-Ser9磷酸化增加,P-gp、MRP2的表达较未用药的HCT-15组升高明显,差异有统计学意义(P0.05)。1.2 PI3K/Akt通路抑制剂(HY-13898)作用于人结肠癌HCT-15细胞后,p-GSK3β-Ser9、p-Akt表达下调,Akt表达增加,P-gp、MRP2蛋白的相对表达量均显著低于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。2实时荧光定量PCR(qRT-PCR)实验结果2.1 HY-19807作用于HCT-15细胞后,GSK3β活性受抑制,qRT-PCR结果显示abcB1 mRNA、abcC2 mRNA表达较对照组升高明显,差异有统计学意义(PabcB1 mRNA、abcC2 mRNA相对表达量均明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。3不同抑制剂作用于HCT-15细胞后对奥沙利铂敏感性的影响3.1应用HY-19807作用于人结肠癌HCT-15细胞后,奥沙利铂对HCT-15细胞的半数抑制浓度(IC)由(19.83±0.8)μg/mL升至(27.15±1.57)μg/m L,耐药指数为1.36,差异有统计学意义(P<0.01)。3.2应用HY-13898作用于人结肠癌HCT-15细胞阻断PI3K/Akt信号通路激活后,奥沙利铂对HCT-15细胞的半数抑制浓度(IC)由(19.83±0.8)μg/m L降至(9.93±1.77)μg/m L,耐药指数为0.5,差异有统计学意义(P<0.01)。4细胞划痕实验结果4.1细胞划痕24、48h后倒置显微镜下观察可见HCT-15细胞24h迁移率为(23.61±0.99)%,48h迁移率(34.76±10.75)%。4.2应用HY-19807作用于HCT-15细胞后,24h迁移率为(21.63±3.79)%,48h迁移率为(19.90

关键词：大肠癌多药耐药糖原合成酶激酶-3β abc转运蛋白

厚壳贻贝abc转运蛋白两个亚型响应环境胁迫的表达研究

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厚壳贻贝ABC转运蛋白两个亚型响应环境胁迫的表达研究

作者：任世太浙江海洋大学

学位级别：硕士

abc转运蛋白,即ATP结合盒式蛋白(ATP-bindingcassette transporter,abc),是一类古老的转运蛋白家族。大多数abc转运蛋白是主活性的转运蛋白,它们能够结合和水解ATP的初级活性转运体,同时跨脂膜转运大量底物。abc转运蛋白的两个亚型,abcB... 详细信息

abc转运蛋白,即ATP结合盒式蛋白(ATP-bindingcassette transporter,abc),是一类古老的转运蛋白家族。大多数abc转运蛋白是主活性的转运蛋白,它们能够结合和水解ATP的初级活性转运体,同时跨脂膜转运大量底物。abc转运蛋白的两个亚型,abcB和abcC,负责运输多种分子,包括肽,铁,胆盐,药物,有毒物质和磷脂。abcB和abcC广泛存在于原核生物和真核生物中,具有保守的结构域,行使多种生物学功能。本项研究在厚壳贻贝中克隆鉴定了abcB和abcC基因cDNA全长,并对其在脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、铜(Cu)、以及苯并芘(benzopyrene,B[a]p)胁迫下的表达进行了分析。本项目旨在为深入了解厚壳贻贝转运蛋白响应外界胁迫下的应激机制提供理论依据,同时也可为将来抗逆育种提供分子靶标。具体研究成果如下:Mc-abcB和Mc-abcC与其他物种abcB和abcC具有高度的同源性,均包含Walker A motif,Walker B motif,Q-loop,D-loop,H-motif,the abc-signature motif(LSGGQ-motif)等功能域。厚壳贻贝abcB基因和abcC基因在厚壳贻贝的七种组织中均有表达,在消化腺和鳃组织中表达量最高。在脂多糖刺激下,厚壳贻贝鳃中abcB基因和abcCmRNA的表达量逐渐升高,随刺激时间的推移又逐渐回归到了正常水平。在铜离子刺激下,Mc-abcBmRNA表达量随着时间的推移逐渐上升,呈现一种适应趋势;Mc-abcC在鳃中的表达量先是显著升高,随着刺激时间的推移缓慢下降。在苯并芘刺激下Mc-abcB和Mc-abcC表达量均有不同程度的增加。研究结果表明,Mc-abcB和Mc-abcC均参与厚壳贻贝响应外界刺激的应激过程,可候选为厚壳贻贝抗逆育种的分子靶标。研究结果也为Mc-abcB和Mc-abcC作为环境污染生物标志物的可能性提供了理论依据。

关键词：厚壳贻贝 abc转运蛋白 Mc-abcB Mc-abcC 先天免疫

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稻纵卷叶螟abc转运蛋白家族的鉴定及分析

稻纵卷叶螟ABC转运蛋白家族的鉴定及分析

作者：吕柯南京农业大学

学位级别：硕士

稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis（Guenée）属于鳞翅目Lepidoptera,螟蛾科Pyralidae,是我国水稻上重要的“两迁”害虫之一。其分布范围广、寄主类型多,近半个世纪以来已经对我国农业造成了巨大的经济损失。目前各类化学农药依旧是... 详细信息

稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis（Guenée）属于鳞翅目Lepidoptera,螟蛾科Pyralidae,是我国水稻上重要的“两迁”害虫之一。其分布范围广、寄主类型多,近半个世纪以来已经对我国农业造成了巨大的经济损失。目前各类化学农药依旧是稻纵卷叶螟的主要防治手段,但随着化学农药长期的不合理使用,使得稻纵卷叶螟对化学农药敏感性下降。abc转运蛋白（ATP-binding cassette transporters,三磷酸腺苷结合盒转运子）是一类利用三磷酸腺苷（ATP）进行细胞内外物质逆浓度梯度运输的跨膜蛋白,研究已发现多种昆虫能通过abc转运蛋白可将胞内的外源物质转运至胞外,从而降低胞内外源物的浓度和对药剂的敏感性。鉴于abc转运蛋白的重要性,本文利用稻纵卷叶螟转录组序列数据和abc转运蛋白基因序列,鉴定稻纵卷叶螟的abc转运蛋白家族基因,并利用q PCR技术测定不同龄期和肠道不同部位abc转运蛋白的表达模式,并研究分析了化学杀虫剂胁迫处理后abc转运蛋白的表达模式。研究结果对于阐明稻纵卷叶螟abc转运蛋白家族的结构特征和表达模式具有重要的理论和实践意义。本文的主要结果如下:1、稻纵卷叶螟abc转运蛋白基因的鉴定及分析基于稻纵卷叶螟的转录组数据,利用MEGA X、TOPCONS以及Model Swiss等在线分析软件,共鉴定出41个abc转运蛋白基因,并参考家蚕已知的abc转运蛋白序列,通过对其系统发育的分析将其分为8个亚家族（A-H）,其中包括其中abcA亚家族基因10个,abcB亚家族基因6个,abcC亚家族基因7个,abcD亚家族基因1个,abcE亚家族基因1个,abcF亚家族基因3个,abcG亚家族基因11个,abcH亚家族基因2个。基于转录组数据获取的相关abc转运蛋白信息包括:蛋白长度范围在66～1855个氨基酸之间,等电点范围在5.14～10.02之间,分子量在7.12～208.7k Da之间。同时也对41个abc转运蛋白的保守域结构进行预测,并建立三维模型。2、稻纵卷叶螟abc转运蛋白基因在幼虫不同龄期和肠道之间的表达模式分析利用qPCR技术,以Cm UCCR为内参基因,采用2的分析方法,测定了Cm abcB5、Cm abcC1、Cm abcC4、Cm abcD1、Cm abcE1、Cm abcF1、Cm abcF2、Cm abcF3、Cm abcG1、Cm abcG2、Cm abcG3和Cm abcG5共12个abc转运蛋白基因在幼虫不同龄期和肠道不同部位中的相对表达量。数据结果显示,不同龄期幼虫的abc转运蛋白基因相对表达量差异显著（Pabc转运蛋白基因绝大部分都是在中肠表达,而一般中肠内的高表达基因往往与外源物质的代谢和对毒素敏感性下降的形成相关,因此我们可以推测稻纵卷叶螟幼虫的abc转运蛋白可能与其解毒和运输代谢相关。3、杀虫剂胁迫下稻纵卷叶螟abc转运蛋白基因的表达模式分析利用qPCR技术,以Cm UCCR为内参基因,采用2的分析方法,测定分析了3种杀虫剂（氯虫苯甲酰胺、甲维盐、阿维菌素）胁迫下稻纵卷叶螟幼虫Cm abcB5、Cm abcC1、Cm abcC4、Cm abcD1、Cm abcE1、Cm abcF1、Cm abcF2、Cm abcF3、Cm abcG1、Cm abcG2、Cm abcG3和Cm abcG5等12个abc转运蛋白基因的相对表达量。结果显示,部分杀虫剂胁迫处理后幼虫的abc转运蛋白基因相对表达量发生显著变化（Pabc转运蛋白基因的表达,因此我们推断abc转运蛋白可能与稻纵卷叶螟幼虫的解毒代谢相关。

关键词：稻纵卷叶螟 abc转运蛋白蛋白结构基因相对表达量杀虫剂敏感性

人类风湿关节炎滑膜中abc转运蛋白基因差异表达的生物信息学分析

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国际遗传学杂志 2022年第4期45卷 265-274页

作者：郑婷丹刘倩楠张涵旭潘越吴昊付英梅宋武琦哈尔滨医科大学微生物学教研室伍连德研究所

目的本研究通过对来自GEO数据库的数据和实验室测序数据进行生物信息学分析, 分析ATP结合盒(ATP-binding cassette, abc)转运蛋白基因在类风湿关节炎中的表达情况, 分析abc转运蛋白在类风湿关节炎中的作用机制。方法采用R语言软件对人... 详细信息

目的本研究通过对来自GEO数据库的数据和实验室测序数据进行生物信息学分析, 分析ATP结合盒(ATP-binding cassette, abc)转运蛋白基因在类风湿关节炎中的表达情况, 分析abc转运蛋白在类风湿关节炎中的作用机制。方法采用R语言软件对人类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)、骨关节炎(osteoarthritis, OA)滑膜组织以及正常(normal, N)滑膜组织, 体外实验中的人类滑膜成纤维细胞中肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α, TNF-α)实验组和对照组的多基因差异表达谱数据集进行综合分析。将abc转运蛋白的差异基因与其他差异基因相关联, 以获得相关性更大的差异基因。使用KEGG对具有更高相关性的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)进行通路富集。利用Cytospace软件的STRING在线数据库, 通过蛋白质相互作用(PPI)网络分析鉴定枢纽(Hub)基因。结果 abc转运蛋白基因差异表达:RA组与N组相比, abcC4和abcG1的表达显著增加, 而abcA8的表达显著降低(PabcC4的表达显著增加, abcA8的表达显著降低(PabcA5的表达显著增加。与上述abc家族具有高度相关性的差异表达基因的KEGG通路和蛋白质相互作用(PPI)网络分析进一步发现, 大多数已确定的通路参与炎症、增殖、细胞存活和血管生成的调节。结论本研究发现了在类风湿关节炎中潜在的一组abc家族差异基因, 这将为RA的早期诊断提供潜在的生物标志物, 并将有助于研究abc转运蛋白在RA中的作用机制以及分子靶向治疗。

关键词：类风湿关节炎 abc转运蛋白 GEO数据库生物标志物生物信息学

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肿瘤多药耐药性中的abc转运蛋白及其调节

现代生物医学进展 2009年第23期9卷 4571-4573,4580页

作者：黄九九洪梅华南农业大学生命科学学院广东广州510642

abc转运蛋白是一类利用ATP水解能量,逆浓度方向将一系列化合物转运通过膜结构的膜蛋白。这一类蛋白能转运离子,糖,氨基酸,维生素,多肽,多糖,激素,脂类及生物异源物质。P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药相关蛋白(MRP)和乳腺癌耐药蛋白(BCRP)等AB... 详细信息

abc转运蛋白是一类利用ATP水解能量,逆浓度方向将一系列化合物转运通过膜结构的膜蛋白。这一类蛋白能转运离子,糖,氨基酸,维生素,多肽,多糖,激素,脂类及生物异源物质。P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药相关蛋白(MRP)和乳腺癌耐药蛋白(BCRP)等abc转运蛋白还具有转运抗癌药物的能力,因此对化疗的有效性有负面的影响。近年来,许多研究涉及到如何逆转由abc转运蛋白引起的肿瘤多药耐药性。本文概述了近年来在蛋白水平,mRNA水平或DNA水平上对abc转运蛋白调控的研究。

关键词： abc转运蛋白多药耐药性 abc转运蛋白的调节方式

铁吸收abc转运蛋白PiaA和PiuA免疫预防肺炎链球菌呼吸道感染

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国际生物制品学杂志 2007年第5期30卷 233-234页

作者： Jomaa M Terry S Hale C 谢荣麟（摘）叶琳（校）

先前研究表明，用重组肺炎链球菌铁吸收abc转运蛋白的脂蛋白组分PiaA和PiuA免疫小鼠，可预防全身性肺炎链球菌病。此项研究旨在评价PiaA和PiuA及第3种铁吸收abc转运蛋白PitA在肺炎链球菌常见血清型中的保守水平，并研究PiaA和PiuA抗原... 详细信息

先前研究表明，用重组肺炎链球菌铁吸收abc转运蛋白的脂蛋白组分PiaA和PiuA免疫小鼠，可预防全身性肺炎链球菌病。此项研究旨在评价PiaA和PiuA及第3种铁吸收abc转运蛋白PitA在肺炎链球菌常见血清型中的保守水平，并研究PiaA和PiuA抗原能否预防呼吸道感染。

关键词：重组肺炎链球菌 abc转运蛋白呼吸道感染免疫预防铁吸收免疫小鼠蛋白组分链球菌病