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丝蛋白研究新进展:家蚕眠期丝蛋白降解和重塑的分子机制
发布时间: 2023-04-03 14:16  作者:郭凯雨   来源:西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心   浏览次数:


近日,国际学术TOP期刊《International Journal of Biological Macromolecules》在线发表了种质创制大科学中心生物学研究中心赵萍教授团队的最新研究成果“Analysis of histomorphometric and proteome dynamics inside the silk gland lumen of Bombyx mori revealed the dynamic change of silk protein during the molt stage”,该研究通过蛋白质组学结合组织形态学分析,鉴定了不同龄期丝腺的蛋白质组成,首次发现眠期家蚕丝腺经历了先降解再合成的动态变化,并揭示了其中的分子机制。


        家蚕在不同的生长阶段吐出不同种类的丝纤维。有研究表明,家蚕在各龄期结束前所吐出的眠前丝的力学性能远高于各龄期开始时吐出的起蚕丝和上簇时形成的蚕茧丝。然而,丝蛋白在这一过程中的组成变化尚不清楚。在本研究中,我们收集了三龄和四龄第3天的丝腺(III-3IV-3)和四龄起蚕的丝腺(IV-0)进行蛋白质组学分析,结果表明,与IV-0丝腺相比,III-3IV-3中丝蛋白P25和Ser5的含量显著增加;IV-0丝腺中的许多表皮蛋白和蛋白酶抑制剂含量明显多于III-3IV-3丝腺。这些变化可能会导致眠前和起蚕丝之间的力学性能差异。利用切片染色、qPCRWestern Blot等方法,首次发现丝蛋白在眠期先降解再合成。此外,我们还证明了了丝素酶介导了丝蛋白在眠期的动态变化,我们的结果为解析高性能丝纤维的蛋白组成,揭示蚕丝蛋白在眠期动态变化的分子机制提供了新的思路。

       中心博士后郭凯雨为论文第一作者,赵萍教授为论文的通讯作者,西部(重庆)科学城种质创制大科学中心生物学研究中心为研究论文第一署名单位。课题组长期致力于蚕丝蛋白的鉴定与功能研究,通过多组学和遗传操作技术鉴定、研究和应用蚕丝蛋白,获得了多个新型家蚕品种素材,在国际权威期刊发表了系列研究成果。本研究得到了国家自然科学基金项目、重庆市自然科学基金的支持。