Haemaphysalis doenitzi Mu类谷胱甘肽S-转移酶HdGSTm1的功能解析:揭示蜱虫吸血过程中氧化应激调控新机制

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Experimental and Applied Acarology 1.8

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  研究人员针对蜱虫吸血时血红蛋白分解导致的氧化应激问题,通过筛选Haemaphysalis doenitzi转录组获得GST基因,成功克隆表达Mu类HdGSTm1并证实其抗氧化功能。研究发现重组蛋白rHdGSTm1具有浓度依赖性自由基清除能力(Vmax=1.39±0.07μmol/(min·mg),Km=1.254±0.12μM),在马尔皮基管高表达且显著影响吸血行为(p=0.0001),为阐明节肢动物吸血分子机制提供新靶点。

  蜱虫在吸血过程中面临血红蛋白分解引发的强烈氧化应激,谷胱甘肽S-转移酶(GST)家族作为关键抗氧化剂,可能通过解毒脂质过氧化物发挥作用。本研究从 Haemaphysalis doenitzi 转录组中筛选出 GST 基因,重点对 Mu 类 HdGSTm1 进行 PCR 克隆、重组表达和功能验证。

实验测得 HdGSTm1 开放阅读框长 693 bp,编码 230 个氨基酸。重组蛋白 rHdGSTm1 对谷胱甘肽(GSH)的酶动力学参数显示:最大反应速率 Vmax 达 1.39±0.07 μmol/(min·mg),米氏常数 Km 为 1.254±0.12 μM。该酶在 pH 7.0、30℃ 条件下活性最高,抗氧化实验证实其具有浓度依赖性的自由基清除能力。

组织分布分析发现 HdGSTm1 在成蜱中高表达,尤其在马尔皮基管(Malpighian tubules)表达量最高。通过 RNA 干扰(RNAi)技术敲低基因表达后,蜱虫吸血行为出现显著变化(t(34)=4.296,p=0.0001)。值得注意的是,即便低表达水平的 HdGSTm1 也能明显缩短 H. doenitzi 的吸血时长。

这项研究首次在 H. doenitzi 中鉴定出 Mu 类 GST 基因,其重组蛋白展现的抗氧化特性为解析节肢动物吸血过程中活性氧应激响应机制提供了分子基础,特别是揭示了马尔皮基管在氧化防御中的关键作用,对开发新型蜱虫防控策略具有重要启示。

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