Идентификация и роль в пищеварении сериновых пептидаз и их гомологов у жука Tenebrio molitor

Жиганов, Н.И.; Терещенкова, В.Ф.; Эленбергер, Г.Р.; Элпидина, Е.Н.; Салимгареев, Р.С.

Авторы: Жиганов Н.И., Терещенкова В.Ф., Эленбергер Г.Р., Элпидина Е.Н., Салимгареев Р.С.
Сборник: Материалы Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2020»
Редакторы: Алешковский Иван Андреевич, Андриянов Андрей Владимирович, Антипов Евгений Александрович
Тезисы
Год издания: 2020
Издательство: ООО "МАКС Пресс"
Местоположение издательства: Москва
Номер статьи: 8
Аннотация: Жуки семейства Tenebrionidae, вместе с представителями других семейств инфраотряда Cucujiformia, характеризуются особенностями в организации пищеварительной системы. В отличие от млекопитающих, у жуков этого семейства основными пищеварительными ферментами являются цистеиновые и сериновые пептидазы (СП). Модельными объектами из этого семейства являются вредители зерновых запасов жуки Tenebrio molitor и Tribolium castaneum. Целью данной работы было изучение набора предсказанных сериновых пептидаз семейства химотрипсина S1 в транскриптомах кишечников личинок T. molitor и T. castaneum, а также последующая идентификация активных пептидаз в экстрактах кишечников с использованием селективных пептидных субстратов и масс-спектрометрических методов. Поиск последовательностей производили в программе BLAST с использованием последовательности трипсина 2 человека (UniProt ID P07478), обработка последовательностей на сайте molbiol.ru, а множественное выравнивание в онлайн-сервисе Clustal W. Было выявлено, что у T. molitor в кишечнике личинок присутствует 223 последовательности транскриптов белков, гомологичных пептидазам семейства S1, а у T. castaneum - 177. Среди них активных ферментов у T. molitor - 110, у T. castaneum - 97, неактивных гомологов сериновых пептидаз или псевдопептидаз (ГСП), у которых выявлены замены в а.к. остатках активного центра, - 113 и 80, соответственно. Интересным является то, что число последовательностей ГСП оказалось очень большим и близким к половине от общего числа последовательностей этого типа. Также была подсчитана экспрессия мРНК сериновых пептидаз в кишечнике личинок T. molitor и T. castaneum. Для каждого вида было выделено по 20 наиболее высоко экспрессируемых пептидаз, которые предположительно могут являться пищеварительными. Для T. molitor была подсчитана экспрессия мРНК на различных стадиях развития жука - яйцо, личинка II-го возраста, личинка IV-го возраста, куколка, имаго. Было показано, что высокоэкспрессируемые пептидазы на стадии личинки, такие как трипсин, химотрипсин, коллагеназа, экспрессируются только на питающихся стадиях личинок и имаго и не экспрессируются на стадиях яйца и куколки, что указывает на их пищеварительную функцию. Для биохимических исследований использовали экстракт из средней кишки личинок T. molitor. Кишечник разделяли на две части: AM - anterior midgut, PM - posterior midgut. 1 Конференция «Ломоносов 2020» Каждую фракцию гомогенизировали, гомогенат центрифугировали при 15000 об/мин., а полученный супернатант использовали для дальнейших исследований. Далее было проведено фракционирование экстрактов методом аналитической гельфильтрации в системе FPLC. Фракции, где проявлялась протеолитическая активность, были обессолены, сконцентрированы и исследованы методом пост-электрофоретического тестирования с использованием селективных флуорогенных пептидных субстратов (Z-FRAMC, Z-RR-AMC, Suc-AAPF-AMC). Обнаруженные по свечению в геле ферменты идентифицировали методами масс-спектрометрии MALDI-TOF и MS/MS. Проведенное исследование позволило достоверно идентифицировать в АМ последовательности 4 активных СП: 1 трипсин, 2 химотрипсиноподобные и 1 коллагеназа - и 2 ГСП. В РМ были идентифицированы только активные СП: 2 трипсина, 2 химотрипсиноподобные, 1 коллагеназа и 1 эластазоподобная пептидаза. Выявленные в средней кишке T. molitor активные СП являются высокоэспрессируемыми, они экспрессируются на питающихся стадиях и их можно отнести к пищеварительным ферментам T. molitor. Анализ экспрессии мРНК двух найденных последовательностей ГСП показал, что одна является высокоэкспрессируемой на питающихся стадиях - личинке и имаго, а вторая низкоэкспрессируемая на всех стадиях жизненного цикла жука. Роль ГСП, выявленных в средней кишке личинок, остается неясной и требует дальнейшего изучения.
Добавил в систему: Элпидина Елена Николаевна

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных

Идентификация и роль в пищеварении сериновых пептидаз и их гомологов у жука Tenebrio molitorтезисы доклада

Прикрепленные файлы