昆虫海藻糖酶的基因特性及功能研究进展

海藻糖酶(Treh)是昆虫能量代谢必不可少的一类酶,亦是昆虫体内几丁质合成通路的第一个酶。其基因表达和酶活性直接与正常发育、蜕皮、变态以及繁殖等昆虫重要生理过程密切相关。目前已有多种昆虫的海藻糖酶基因被成功克隆,从而发现昆虫海藻糖酶基因家族由多个成员组成。海藻糖酶基因所编码的蛋白大多数具有一个信号肽前导区,部分蛋白拥有1～2个跨膜结构域,根据是否具有跨膜结构,可将其分为可溶性海藻糖酶(Treh1)和膜结合型海藻糖酶(Treh2)两类,膜结合型海藻糖酶具有2个特有的标签序列,即"PGGRFREFYYWDSY"和"QWDYPNAWPP"。海藻糖酶的主要功能是将胞外和胞内的海藻糖降解成葡萄糖,为昆虫的生命活动提供能量。具体表现为两个方面,一是参与昆虫几丁质合成途径,从而调控表皮、中肠等处的几丁质合成;二是通过与激素的协同作用,调控昆虫体内海藻糖和葡萄糖等糖类物质的浓度变化,从而有效保护体内细胞的适应并渡过相应的逆境环境,并提高其抗逆能力。鉴于海藻糖酶的重要功能,其已成为害虫控制的潜在新靶标。不同类型海藻糖酶的功能研究及酶抑制剂的研发与应用将进一步推动害虫生物防治的发展。