杆状病毒ctl基因的进化分析
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摘要：苜蓿尺蠖核型多角体病毒（AcMNPV）芋螺毒素类似多肽（CTL）具有酚氧化酶抑制剂活性，在农业害虫的生物防治领域具有潜在的应用价值。为了揭示杆状病毒ctl基因的进化特点，对杆状病毒CTLs进行多序列比对分析和分类研究。结果表明，杆状病毒CTLs可分为Ⅰ型、Ⅱ型，2种类型的CTLs都具有相同的二硫鍵骨架，但涉及昆虫酚氧化酶抑制剂活性的酪氨酸残基在2种类型CTLs中的数目、位置明显不同；另外，Ⅰ型CTLs、Ⅱ型CTLs的理化性质也存在明显差异，疏水性氨基酸平均含量分别为29.7%、21.3%，净电荷平均值分别为-3.56、+0.507，等电点平均值分别为3.86、7.32。由此推测，Ⅰ型CTLs、Ⅱ型CTLs在功能上可能存在着重要分化。
关键词：杆状病毒；ctl基因；分类；进化
中图分类号：Q753 文献标志码： A
文章编号：1002-1302（2017）09-0022-05
芋螺毒素（conotoxin）是由海洋软体动物芋螺分泌的一类用于自卫和捕食的活性多肽，一般由10～30个氨基酸残基组成，富含半胱氨酸（C）。芋螺毒素能特异性地作用于钾、钠、钙等离子通道、细胞膜上的各种神经递质、激素的受体，从而干扰细胞或神经中的信号传递，在治疗慢性疼痛、急性疼痛、神经保护等方面具有广泛的应用前景。根据保守的信号肽序列，芋螺毒素可分为A、M、O、I、P、S、T等超家族；进一步依据其半胱氨酸骨架及药理活性，又可分为α、μ、ω、δ、Ψ、σ、λ、κ、γ等家族[1]。
1992年，Eldridge等从苜蓿尺蠖核型多角体病毒（Autographa californica nucleopolyhedrovirus，简称AcMNPV）中鉴定了1个基因，该基因编码的蛋白质序列与ω-芋螺毒素具有一定的相似性且具有相同的二硫键骨架（C1”C2”C3C4”C5”C6），因此将其命名为类芋螺毒素基因（conotoxin-like，简称ctl）[2]。但Eldridge等通过体内、体外试验都未能证明杆状病毒ctl基因的任何功能[2-3]。曹青等发现，AcMNPV CTL不仅对金黄色葡萄球菌、微球菌等具有显著的抗菌活性，还可对酚氧化酶起到抑制作用，能阻止昆虫血液的黑化[4-5]。本研究从GenBank数据库中收集已知的杆状病毒ctl基因，对其编码的CTLs进行较全面系统的进化分析，在此基础上对杆状病毒ctl基因进行分类，以期为该基因的功能研究提供理论依据...
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