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保幼激素(juvenile hormone, JH)对昆虫的发育和生殖起着关键性的调控作用,所以咽侧体(corpora allata, CA)合成JH的能力必然受到严密和精确的调控。一方面,脑中的神经分泌细胞分泌神经肽以调节JH的合成;另一方面,JH合成途径中的关键酶的酶活力变化直接影响JH的合成。以前的研究发现,蓖麻蚕Samia cynthia ricini (Samcri)几乎整个蛹期的CA都不能合成JH,直到羽化前6 h左右预成虫的CA重新获得合成JH的能力,在刚羽化时达到高峰,随后逐渐下降。本研究旨在研究蓖麻蚕预成虫CA复活的分子和酶学机理。因为神经肽促咽侧体素(allatotropin, AT)和抑咽侧体素(allatostatin, AST)分别促进和抑制CA合成JH,本研究克隆了它们的cDNA并详细研究了它们的时空表达模式。Samcri-AT和-AST在成虫羽化前后脑中的表达水平与脑粗提物对CA合成JH的调节活性紧密相关,表明它们相互协调从而严密和精确地调控着JH的合成,最终诱导预成虫CA的复活。此外,Samcri-AT和-AST在包括脑在内的多种组织中表达,表明它们除了对JH合成的调控外,还具有功能多样性。无疑,JH的合成能力与JH合成途径中的酶紧密相关,因此我们接着研究了JH合成途径中的两个重要的酶:羟甲基戊二酰CoA还原酶(3-Hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase, HMGR)和JH酸甲基转移酶(JH acid methyl transferase, JHAMT)。在蓖麻蚕羽化前后,HMGR持续高水平表达,而JHAMT (mRNA和酶活力)的发育模式与JH合成紧密相关。同样重要的是,JHAMT (mRNA和酶活力)与JH合成都有性别差异,即雌虫远远高于雄虫。本研究说明JHAMT的重新表达是蓖麻蚕预成虫CA复活的关键,雌雄预成虫JH合成能力的不同也是由JHAMT的不同造成的。还有,在蓖麻蚕幼虫和家蚕Bombyx mori (Bommo)预成虫中,JHAMT同样决定着CA合成JH的能力。该研究结果确定JHAMT是蓖麻蚕JH合成途径中受上游信号调控的关键酶。此外,初步的结果表明,Samcri-AT可能影响JHAMT的转录水平,为JH合成的分子(调节性神经肽)和酶学(合成途径中的关键酶)调控取得了可能性的内在联系。