1月31日,国际学术期刊《International Journal of Biological Macromolecules》在线发表了前沿交叉学科研究院生物学研究中心赵萍教授团队的最新研究成果“Identification and functional study of fhx-L1, a major silk component in Bombyx mori”,该研究鉴定了糖蛋白fhx-L1,并揭示了该蛋白在蚕茧形成中发挥重要的功能。
在这项研究中,我们重点研究了纤维蛋白fhx的同源物——家蚕fhx- L1。我们在44种鳞翅目昆虫中共鉴定到了154个fhx家族蛋白,其中在家蚕中发现了7个fhx- Ls蛋白。Fhx-L1是蚕丝中含量最高的fhx同源物,并在蚕丝腺中特异性表达。免疫荧光分析表明,fhx-L1分泌到整个丝胶层,类似于丝胶1 (ser1)。Western blotting显示fhx-L1蛋白含有糖基化修饰。利用CRISPR/ cas9介导的基因编辑技术实现了fhx-L1的敲除,获得纯合突变体fhx-L1KO。分析发现fhx-L1KO的茧比野生型(WT)更大、更蓬松,这是由于蚕丝纤维间的粘附力较低。fhx-L1KO茧丝中β-sheet的含量低于WT,导致其力学性能下降。我们的研究揭示了fhx-L1的性质和功能,为进一步研究丝蛋白功能提供了新的思路。
中心博士后张晓璐为论文第一作者,赵萍教授为论文的通讯作者,西部(重庆)科学城种质创制大科学中心生物学研究中心为研究论文第一署名单位。课题组长期致力于蚕丝蛋白的鉴定与功能研究,通过多组学和遗传操作技术鉴定、研究和应用蚕丝蛋白,获得了多个新型家蚕品种素材,在国际权威期刊发表了系列研究成果。本研究得到了国家自然科学基金项目、重庆市自然科学基金的支持。论文链接: 10.1016/j.ijbiomac.2023.123371。