文章标题：西方蜜蜂泛素结合酶基因AmUBCD4的 生物信息学分析和表达模式测定

文章作者：吴伯文1** 臧 贺2, 3, 4** 刘彩珍1 冯睿蓉1 吴 杨1 付志英1 付中民2, 3, 4 郭 睿2, 3, 4***
关 键 词：西方蜜蜂；泛素结合酶E2-22 kD；生物信息学；结构域；表达模式
文章摘要：

【目的】 本研究对西方蜜蜂Apis mellifera泛素结合酶E2-22 kD（AmUBCD4）开展生物信息学解析，系统检测该基因在工蜂不同组织及发育阶段的表达特征，为深入探索其生物学功能提供理论基础。【方法】 使用相关生物信息学软件预测和分析AmUBCD4的理化性质、分子特性、二级结构、三级结构和蛋白互作网络，并进行西方蜜蜂和其他昆虫UBCD4的保守基序和结构域鉴定和比较。通过实时荧光定量PCR (RT-qPCR)鉴定AmUBCD4在西方蜜蜂工蜂脑、咽下腺、中肠、触角、毒腺、表皮和脂肪体各不同组织及卵、幼虫、预蛹和蛹各发育阶段的相对表达量。【结果】 AmUBCD4含199个氨基酸，分子式为C₁₀₁₀H₁₅₈₄N₂₇₀O₂₉₈S₇，分子量约为22.50 kD，理论等电点为5.31，不稳定指数为45.22，半衰期为30 h，脂肪系数为88.29，平均亲水系数为﹣0.303。AmUBCD4含25个磷酸化位点，不含跨膜结构域和信号肽。AmUBCD4与Uba1和RpL40等10个蛋白构成1个互作网络。西方蜜蜂和其他9种昆虫的UBCD4均包含5个相同保守基序。西方蜜蜂、切叶蜂Megachile rotundata、金小蜂Nasonia vitripennis、造纸胡峰Polistes dominula、东方蜜蜂Apis cerana、欧洲熊蜂Bombus terrestris、小蜜蜂Apis florea和家蚕 Bombyx mori的UBCD4皆包含UBA_Ⅱ_E2_UBCD4和UBCc结构域。AmUBCD4在工蜂的触角、脑、中肠、毒腺、脂肪体、表皮和咽下腺中表现出差异表达。其中，表皮中的表达量最高，而中肠中的表达量最低。AmUBCD4的表达量在卵中最高，随后逐渐下降，至12日龄蛹时达到最低。【结论】 AmUBCD4可能是亲水蛋白和胞内蛋白，AmUBCD4在西方蜜蜂工蜂的表皮和咽下腺及卵和3日龄幼虫中特异性高表达。