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POU-M2调控保幼激素生物合成新进展
发布时间: 2022年04月21日 18:06   作者:王叶菁   审核人:夏庆友  来源:   浏览次数:


      20224月6日,我校前沿交叉学科研究院生物学研究中心在国际学术期刊Open Biology线发表 “POU-M2 promotes juvenile hormone biosynthesis by directly activating the transcription of juvenile hormone synthetic enzyme genes in Bombyx mori的原创性研究论文,揭示了POU-M2调控家蚕保幼激素生物合成的新机制,为保幼激素生物合成的研究提供了新的见解。

      保幼激素(JH)是昆虫咽侧体分泌的—种倍半萜类化合物,在维持幼虫性状、防止幼虫早熟变态、控制成虫卵巢发育和卵成熟方面发挥了重要的作用。遗传学研究显示,POU因子vvl参与JH的生物合成,从而调控了昆虫的变态发育。然而,POU因子是如何调控JH生物合成的,目前仍然知之甚少。

      团队长期研究POU-M2对家蚕生长发育的调控,发现当注射dsPOU-M2下调POU-M2表达后,家蚕提前发生蜕皮和变态化蛹。POU-M2与vvl都具有高度保守的Hox和POU特定结构域(POUs)序列。因此,推测POU-M2可能与JH的生物合成相关。进一步研究发现,POU-M2在家蚕幼虫咽侧体中高量表达,定位于细胞核中,并且与JH合成酶相关基因的表达具有较高的一致性,特别是JH合成的关键限速酶——保幼激素酸O-甲基转移酶(JHAMT)。在BmE细胞中过表达POU-M2,增强了JH合成酶基因启动子的活性,促进了JH合成酶基因的表达。利用EMSA、双荧光素酶活和ChIP-PCR,证明了POU-M2直接与JHAMT启动子近端区域的关键顺式调控元件(CREs)-207,-249和-453结合,以剂量依赖的方式促进JHAMT转录。POUs和Hox结构域对于POU-M2激活JHAMT启动子活性至关重要。研究揭示了POU-M2调控昆虫JH生物合成的新机制,推动了对昆虫JH生物合成调控的研究。

     图 POU-M2在家蚕咽侧体(CA)中高量表达,激活JH合成酶基因特别是JHAMT的转录,从而促进了JH生物合成。


       西南大学为该论文的第一完成单位,生物学研究中心研究生蔡蕊为论文第一作者,何华伟教授和王叶菁副教授为论文的共同通讯作者。本研究得到了赵萍教授和夏庆友教授的大力支持,同时获得了国家自然科学基金、重庆市自然科学基金创新群体和中央高校基本科研业务费人才团队项目的支持。

       论文链接:https://doi.org/10.1098/rsob.220031