通过RNA干扰研究亚洲玉米螟乙酰己糖胺酶的潜在靶标性

摘要

溶酶体β-N-乙酰己糖胺酶(EC 3.2.1.52)催化水解糖复合物,释放单分子乙酰己糖胺,在昆虫生长发育过程中发挥重要作用。OfHEX2基因(GenBank登陆号为EF469203)是已从亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)5龄幼虫体内获得的基因,其编码产物是β-N-乙酰己糖胺酶OfHex2。为考察OfHex2能否成为农药设计的分子靶标,研究了RNA干扰沉默OfHEX2基因对亚洲玉米螟生长发育的影响,同时探索了小分子抑制剂2-乙酰氨基-1,2-二脱氧野尻霉素(2-acetamido-1,2-dideoxynojirimycin,2-ADN)和咪唑对OfHex2的体外抑制效果。结果表明:向5龄第1天的亚洲玉米螟幼虫注射dsOfHEX2,能够显著干扰OfHEX2基因在幼虫期的正常表达,但不能干扰其在蛹期的表达;RNA干扰导致OfHEX2基因在亚洲玉米螟5龄第3天幼虫中的表达水平仅为对照组的7.1%,并导致预蛹的腹部无法正常收缩,蛹和成虫的附件发育畸形,其中15%畸形蛹因发育不正常而死亡。研究结果表明,OfHex2在昆虫发育中具有重要的生理意义,其功能缺失具有致畸和间接致死效果,因此可能成为新型农药设计的潜在靶标。抑制作用研究结果表明,小分子2-ADN是OfHex2的竞争性抑制剂,酶活力抑制常数Ki值为0.94±0.035μmol/L。