昆虫丝氨酸蛋白酶的分子特点及进化研究概况

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昆虫丝氨酸蛋白酶的分子特点及进化研究概况

作者：葛钊宇 彭文学 李戎

来源：《南方农业·上旬》2016年第11期

摘 要 昆虫中肠消化液中含有种类繁杂的蛋白酶，它们在食物消化、免疫反应等方面发挥着复杂且重要的作用。在昆虫生理过程中，蛋白代谢的开始阶段，蛋白酶能水解蛋白质成为多肽，成为中肠水解蛋白酶。类胰蛋白酶丝氨酸蛋白酶（Trypsin-like serine proteases，

Tryp_SPs）是一类真核生物体中普遍存在的含有胰蛋白酶催化功能域的丝氨酸蛋白酶分子，它行使着很多功能，如食物消化、止血、免疫防卫响应和神经响应等。

关键词 昆虫；中肠蛋白酶；丝氨酸蛋白酶；类胰蛋白酶；进化；分子遗传学 中图分类号：Q966；Q556；Q75 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.31.014

知网出版网址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.s.20161124.0941.002.html 网络出版时间：2016-11-24 9：41：00

昆虫中肠消化液中存在的各种酶种类繁杂，起消化食物的作用，其中分解食物中的蛋白质的蛋白酶称为昆虫中肠蛋白酶。目前已知的蛋白酶的分类如下：丝氨酸蛋白酶（Serine proteases）、苏氨酸蛋白酶（Threonine proteases）、半胱氨酸蛋白酶（Cysteine proteases）、天冬氨酸蛋白酶（Aspartic acid proteases）、金属蛋白酶（Metalloproteases）和谷氨酸蛋白酶（Glutamic acid proteases）。昆虫中肠蛋白酶大多数都是一种催化化学键的水解的水解酶。昆虫消化酶包括胰蛋白酶、糜蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶、组织蛋白酶和弹性蛋白酶。中肠的主要蛋白酶是类胰蛋白酶，也是一种丝氨酸蛋白酶。在Heliothis virescens[1]、Mamestra brassicae[2]、Creontiades dilutus[3]、Busseola fusca[4]、Achaea janata[5]、Mosquito[6]和Lutzomyia longipalpis[7] 等昆虫中鉴定出了Tryp_SPs家族。 1 丝氨酸蛋白酶系列结构特点 1.1 丝氨酸蛋白酶的结构特点

在昆虫中肠中，丝氨酸蛋白酶（Serine Proteases，SP）是一种主要的蛋白酶家族，它们作为酶类参与各种生理生化途径过程。丝氨酸蛋白酶的作用是断裂大分子蛋白质中的肽键，使之成为小分子蛋白质。其原理是首先通过邻近的氨基酸残基链激活活性中心的丝氨酸残基，被激活的羟基与肽键的碳原子发生亲核反应，从而发生水解反应使得肽键断裂；其次是肽键断裂后，酰基上的碳被酯化，肽键的氮端部分被释放游离。在鳞翅目昆虫中肠中，丝氨酸蛋白酶是

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