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几丁质参与组成昆虫的外骨骼及围食膜等结构,其合成及降解过程的动态调控对昆虫的生长发育至关重要。几丁质酶(EC 3.2.1.14)是昆虫几丁质降解过程的关键酶之一,负责将几丁质多糖降解为几丁二糖及几丁三糖。昆虫几丁质酶是由一个庞大的基因家族编码的,该酶分为八个家族,其中Ⅳ家族几丁质酶主要分布于中肠组织,对昆虫围食膜的合成及降解、含几丁质食物的消化以及对外来病原体的免疫等方面发挥重要功能,可能作为绿色杀虫剂的潜在靶标。因此,针对昆虫Ⅳ家族几丁质酶的酶学性质及抑制剂的研究,有助于了解其结构-功能关系,并为绿色农药的设计提供指导。本论文的研究工作包括：(1)通过PCR扩增及RACE等手段,得到了亚洲玉米螟来源的Ⅳ家族几丁质酶OfChtIV的cDNA序列。该cDNA序列全长为1380 bp,编码区长度为1218 bp,能够编码405个氨基酸,N-末端是长度为18个氨基酸的信号肽,推测其为分泌蛋白。系统分析显示OfChtIV与欧洲玉米螟Ⅳ家族几丁质酶OnChtIV亲缘关系最近。(2)构建了OfChtIV的表达载体,并电转入毕赤酵母GS115细胞中。采用BMGY/BMMY培养基诱导表达120 h时,发酵液上清的相对活力达到最大。将硫酸铵沉淀、凝胶过滤和金属螯合层析联合使用,实现了重组OfChtIV的分离纯化。(3)对重组OfChtIV进行生化性质表征。采用糖肽酶F处理OfChtIV,分析其具有N-糖基化现象。OfChtIV对pNP-β-(GlcNAc)2和胶体几丁质的最适pH均为酸性pH 4.0；对胶体几丁质的Km值为13.11 mg·mL-1,对pNP-β-(GlcNAc)2的Km值为0.21 mM。(4)萘酰亚胺类化合物和壳聚糖对OfChtIV均具有一定的抑制活性。随着聚合程度的增大,壳聚糖对OfChtIV的抑制活性也有所增强,其中壳五糖、壳六糖、壳七糖的IC50值分别为333.5μM、60.1μm和12.4μM。(5)20家族β-N-乙酰己糖胺酶是昆虫几丁质降解系统中的另一种关键酶。针对亚洲玉米螟p-N-乙酰己糖胺酶OfHexl,采用晶体结构解析和分子对接等手段,对经典抑制剂NGT进行改造得到新的小分子抑制剂NMAGT,将其对OfHexl的抑制活性提高了600倍,Ki值为0.13μM。