棉铃虫触角还原酶的鉴定

摘要

在棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)的触角中检测到了两种分别依赖NADH和NADPH辅酶的还原酶活性.鉴定了依赖NADPH辅酶发挥作用的还原酶——醛糖还原酶(Aldo-keto reductase,AKR)的表达谱和活性.棉铃虫的醛糖还原酶(HarmAKR)与哺乳动物牛(Bovine)的醛糖还原酶BovAR的氨基酸序列相似度高达56％.RT-PCR和Western blot结果显示HarmAKR主要在成虫的触角中表达。免疫染色结果显示HarmAKR主要在触角感器下方的细胞群以及神经里广泛且高量分布。HarmAKR的底物谱和BovAR的底物谱具有明显的差别。HarmAKR的最佳底物是8-10个碳的线性醛类化合物，而对BovAR的最佳底物——羟醛(hydroxyaldehyde)的还原能力并不强。HarmAKR对棉铃虫的两种主要性信息素组分Z11-16:A1d和Z9-16:A1d的还原活性也不强。哺乳动物醛糖还原酶特异性抑制物对HarmAKR活性的抑制效果很差，这说明了两者发挥还原作用的机理不一样。以人类的醛糖还原酶的晶体结构为模板，模拟了HarmAKR的三维结构。结构显示HarmAKR和哺乳动物醛糖还原酶的结构特点类似，HarmAKR的四个半胱氨酸都处在还原状态，这是其发挥活性所必需的。通过序列检索，在不以醛类化合物为性信息素组分的昆虫物种中也发现了醛糖还原酶，这说明了HarmAKR并不是特异降解醛类性信息素分子的降解酶。