E8,E 10-12∶OH对梨小食心虫性诱剂的增效作用及其与信息素结合蛋白和普通气味结合蛋白的结合机制OA北大核心CSTPCD

【目的】(反,反)-8,10-十二碳二烯-1-醇[(8 E,10E)-dodecadien-1-ol,E8,E 10-12∶OH]是苹果蠹蛾Cydia pomonella的主要性信息素成分,对梨小食心虫Grapholita molesta性诱剂具有引诱增效作用。本研究旨在测定E8,E 10-12∶OH对梨小食心虫性诱剂的增效能力,确定主要结合E8,E 10-12∶OH的信息素结合蛋白(pheromone binding proteins,PBPs)和普通气味结合蛋白(general odorant binding proteins,GOBPs)。【方法】利用触角电位(electroantennogram,EAG)仪测定梨小食心虫雄成虫对0.002,0.02,0.2,2,20,200和2000μg E8,E 10-12∶OH激发的EAG反应;利用田间诱集试验测定E8,E 10-12∶OH对梨小食心虫性诱剂的增效能力;利用荧光竞争结合实验测定梨小食心虫信息素结合蛋白GmolPBP1,GmolPBP2和GmolPBP3及普通气味结合蛋白GmolGOBP1,GmolGOBP2和GmolGOBP3与E8,E 10-12∶OH的抑制常数K i;利用分子动力学模拟的方法预测GmolGOBP2结合E8,E 10-12∶OH的关键氨基酸;利用定点突变和荧光竞争结合实验验证GmolGOBP2结合E8,E 10-12∶OH的关键氨基酸残基及弱相互作用力。【结果】梨小食心虫雄成虫对E8,E 10-12∶OH表现出EAG反应,雄成虫对2000μg E8,E 10-12∶OH的EAG反应值最高[(0.57±0.14)mV]。在梨小食心虫性诱剂中添加200μg E8,E 10-12∶OH时,增效效果最佳,增效倍数达2.46倍。GmolGOBP2结合E8,E 10-12∶OH的能力最强[K i=(1.92±0.05)μmol/L],是结合E8,E 10-12∶OH的主要OBP。分子动力学模拟表明GmolGOBP2的Phe18,Ile100,Glu104,Val117和Phe124结合E8,E 10-12∶OH的自由能最低,分别为-1.18,-1.33,-3.34,-1.19和-1.58 kj/kg,预测是GmolGOBP2结合E8,E 10-12∶OH的重要位点,将以上5个残基定点突变为丙氨酸Ala后,突变体蛋白E104A和F124A失去了结合E8,E 10-12∶OH的能力,表明Glu104和Phe124是GmolGOBP2结合E8,E 10-12∶OH的关键氨基酸。【结论】E8,E 10-12∶OH是开发梨小食心虫高效性诱剂的理想增效剂,GmolGOBP2在梨小食心虫识别种间性信息素E8,E 10-12∶OH的过程中发挥着重要作用,Glu104和Phe124是GmolGOBP2结合E8,E 10-12∶OH的关键氨基酸残基。