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硫激肽是一类与脊椎动物胃泌激素/肠促胰酶肽进化同源的昆虫神经肽,在昆虫体内参与调控进食、运动、代谢、生长发育、学习记忆等多种重要的生理过程。本文对家蚕硫激肽及其受体的相关调控机制进行了研究。1.家蚕神经肽受体BNGR-A9的克隆和功能性鉴定通过生物信息学分析,发现家蚕孤儿神经肽受体BNGR-A9与已知的昆虫硫激肽受体具有较高的同源性和序列相似度。克隆该受体基因后,通过构建哺乳动物细胞系HEK293和昆虫细胞系BmN异源表达系统对其进行了功能性鉴定。采用CRE-荧光素酶报告基因检测法和Furo2-AM法分别对受体活化引起的cAMP和钙离子水平进行了检测,发现BNGR-A9选择性地结合家蚕硫激肽(Bombyx mori sulfakinin,BmSK),而对家蚕其他神经肽没有响应,而且磺酸化的硫激肽活性远高于非磺酸化修饰的硫激肽,据此判断BNGR-A9是家蚕磺酸化硫激肽受体,将其命名为BmSKR(Bombyx mori sulfakinin receptor)。通过特异性抑制剂预处理,还发现BmSKR被配体激活后主要结合Gq蛋白。2.家蚕硫激肽受体BmSKR介导的MAPK信号传导机制BmSKR受到BmSK刺激后,激活调控细胞增殖分化的MAPK信号途径。在BmSKR-HEK293细胞中,发现BmSKR能够介导时间梯度和浓度梯度依赖型的ERK1/2磷酸化。特异性抑制剂处理的结果表明,PLCβ/Ca2+/PKC参与了BmSK/BmSKR系统介导的MAPK/ERK信号通路的激活,并发现PKA不参与调控BmSKR介导的ERK1/2磷酸化。3.家蚕神经肽BmSK/BmSKR系统介导的生理功能研究对受体BmSKR在家蚕不同龄期和不同组织中的表达水平进行分析,并采用dsRNA下调受体表达水平,对其功能进行了研究,结果发现家蚕硫激肽受体表达下调后,家蚕的进食行为受到了影响,硫激肽作为饱腹因子无法发挥其作用,进一步证明了家蚕磺酸化硫激肽是BNGR-A9的特异性配体。同时研究还发现注射硫激肽后,家蚕血淋巴中的海藻糖浓度明显提高,这种升高能被受体表达下调所抑制。因此推测BmSKR可能参与调控家蚕摄食与糖代谢等生理功能。综上所述,本研究对家蚕神经肽sulfakinin及其受体的信号转导分子机制以及BmSK/BmSKR系统介导的生理功能进行了较为详细的研究,为进一步深入地、系统地理解家蚕神经肽及其受体介导的信号通路以及对家蚕生理功能的调控提供了实验依据。