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我科學家揭示蘭州熊蜂肽聚糖識別蛋白的結構與功能

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  近日,中國農業科學院蜜蜂研究所蜂種質資源與育種團隊揭示了蘭州熊蜂肽聚糖識別蛋白的結構與功能。該研究豐富了傳粉蜂類先天免疫系統中模式識別受體的認知,為我國本土熊蜂資源保護和利用奠定了基礎。該成果在線發表在《國際分子科學雜志(International Journal of Molecular Sciences)》上。

  據安建東研究員介紹,熊蜂是一類重要的傳粉昆蟲,在設施作物生產中發揮著十分重要的作用。目前,歐洲地熊蜂是全球商業化應用最廣的傳粉蜂種,但是,該蜂種已在全球多個地區造成生物入侵。因此,越來越多的國家禁止進口歐洲地熊蜂,并著手本土熊蜂的篩選與馴化。蘭州熊蜂是蜜蜂所篩選出的本土良種熊蜂,人工繁育性狀較好,傳粉性能優良,是目前研究所本土熊蜂馴化工作的重點研究對象。

  病蟲害威脅和營養缺失是影響熊蜂人工繁育的重要因素。肽聚糖識別蛋白是熊蜂參與抗菌免疫和腸道菌群調節的關鍵模式識別受體,在熊蜂抵抗病蟲害及維持腸道健康方面發揮著重要作用。該研究發現蘭州熊蜂肽聚糖識別蛋白通過識別Dap型肽聚糖,激活下游信號通路啟動先天免疫應答機制,進而清除病原微生物和調節腸道微生物。而且發現在肽聚糖結合槽內390位的組氨酸是蘭州熊蜂結合Dap型肽聚糖的錨定殘基,而模式生物果蠅結合Dap型肽聚糖的錨定殘基是413位的精氨酸。因此,我們推測膜翅目蜂類肽聚糖識別蛋白結合Dap型肽聚糖的機制和雙翅目果蠅不同。

  該研究得到中國農科院科技創新工程和國家科技基礎資源調查專項資助。(通訊員 謝文聞)

  原文鏈接:https://www.mdpi.com/1422-0067/21/7/2441

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