家蚕BmGSTe4基因： GST活性与抗凋亡效应

"BmGSTe4具有GSTs酶活性和抑制细胞凋亡作用" 谷胱甘肽-S-转移酶（Glutathione S-transferases，简称GSTs，EC 2.5.1.18）是一类广泛存在于真核生物和原核生物中的酶家族，它们在生物体内发挥着至关重要的作用，主要负责分解内源性和外源性的有毒物质。这些酶参与了生物体的解毒过程，帮助细胞清除有害的化学物质，如环境污染物、药物代谢产物等。GSTs通过催化谷胱甘肽（GSH）与各种亲电子底物的结合，促进其转化成水溶性更高的化合物，从而易于排出体外。 本研究中提到的BmGSTe4是家蚕（ Bombyx mori）Epsilon家族同工酶的一个成员。BmGSTe4的开放阅读框（ORF）长度为654碱基对，编码218个氨基酸。其N-末端结构由7个β-α-β-α-β-β-α结构基序构成，这是GSTs酶活性中心的典型特征。在BmGSTe4的近N-端，存在一个保守的Ser位点，这个位点对于GSTs的催化活性至关重要。而在C-末端，BmGSTe4则由6个α螺旋构成，这可能与其功能稳定性和与其他分子的相互作用有关。 BmGSTe4的表达模式特异，主要在家蚕的皮肤和头部发现，其中皮肤的表达量高于头部，并且在蚕的眠期表达量会有所下降。这一表达模式可能与家蚕在生长发育过程中的解毒需求和生理变化相关。 通过重组杆状病毒（Baculovirus）技术，成功在昆虫细胞系sf9中表达了BmGSTe4，并验证了其GSTs酶活性，特别是在对抗辛硫磷（Phoxim）这种农药时表现出敏感性。当家蚕暴露于辛硫磷环境下，无论是通过熏蒸还是食物摄入，BmGSTe4的表达水平都会下降，这表明BmGSTe4可能参与了对这种农药的防御反应。 此外，实验还揭示了BmGSTe4在细胞凋亡调控方面的作用。在人胚肾细胞系HEK293中异位表达BmGSTe4，可以观察到它具有抑制细胞凋亡的效果。这提示我们，BmGSTe4可能通过参与抗氧化应激或其他途径，防止细胞过度凋亡，维持细胞生存。 关键词：家蚕；BmGSTe4；谷胱甘肽-S-转移酶；细胞凋亡；辛硫磷 中图分类号：Q95-1（生物科学综合） 总结来说，BmGSTe4作为家蚕中的一个GSTs成员，不仅具有解毒功能，还能在细胞层面上影响细胞凋亡，提供了一种可能的保护机制，以应对内外环境的压力。这些发现对于理解家蚕的生理适应性和疾病抵抗力有重要的科学价值，并可能对其他昆虫乃至人类的健康研究产生启示。