昆虫蜕皮激素信号转导途径研究进展
激素信号转导途径报告
激素信号转导途径报告激素信号转导途径是维持生物体正常生理功能的关键机制之一。
它充当着细胞间通信的桥梁，使得生物体能够适应内外环境的变化，并做出相应的反应。
本文将重点介绍三个典型的激素信号转导途径：雌激素信号通路、胰岛素信号通路以及甲状腺激素信号通路。
雌激素信号通路是调控动物繁殖系统发育与功能的关键途径。
雌激素主要通过与细胞内的雌激素受体结合，并激活下游信号分子，实现生理效应。
在哺乳动物中，雌激素对于雌性性腺的发育和功能具有重要影响。
在人体内，雌激素信号通路参与了女性的月经周期、妊娠和绝经等过程。
雌激素信号通路中的关键分子包括雌激素受体、磷酸酰肌醇激酶、蛋白激酶C和丝氨酸/苏氨酸激酶等。
这些分子在细胞间传递信号，调节基因表达、细胞增殖和分化，从而影响生殖系统的发育和功能。
胰岛素信号通路是调控葡萄糖代谢的关键途径。
胰岛素主要由胰腺内的β细胞分泌，其作用是促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用，从而维持血糖水平的稳定。
胰岛素信号通路中的关键分子包括胰岛素受体、胰岛素受体底物、细胞内信号转导分子、糖原合成酶和糖元分解酶等。
当胰岛素受体与胰岛素结合时，胰岛素受体底物会磷酸化，启动一系列的信号传递，并最终促进葡萄糖摄取和利用。
胰岛素信号通路的异常会导致糖尿病等代谢性疾病的发生。
甲状腺激素信号通路是调控能量代谢的关键途径。
甲状腺激素对于机体的正常生长发育和能量代谢具有重要作用。
甲状腺激素主要通过与细胞膜上的甲状腺激素受体结合，并通过影响核内基因转录和细胞质内代谢酶活性，调节能量代谢。
甲状腺激素信号通路中的关键分子包括甲状腺激素受体、蛋白激酶A和蛋白酪氨酸磷酸酶等。
这些分子在细胞内传递甲状腺激素信号，调节代谢速率、热产生和体重平衡。
甲状腺激素信号通路的紊乱会导致甲状腺功能减退等疾病的发生。
总而言之，激素信号转导途径在维持生物体正常生理功能中起着重要的调控作用。
雌激素信号通路、胰岛素信号通路和甲状腺激素信号通路分别参与了生殖系统发育与功能、葡萄糖代谢以及能量代谢等生理过程。
家蚕蜕皮激素信号转导研究论文发表于autophagy杂志
茧和次下茧增 多 ， 熟 蚕不易分辩 。三个 品种 １ 龄时都有伏颡蚕 ， 春蕾 ×锡芳 （ 正反交 ） 要 多一 点 。 试验结 果 ： ９ ８ ０ ５ ×９ ８ ０ ６ （ 正反交 ） 与 春蕾 ×锡芳 （ 正反交 ） 、 菁 松 ×皓 月 （ 正 反交 ） 对照 区龄期 相近， 食性 、 性状 都没 有 明显 差异 。但抗 病性 和产 量都 比对 照 区好 。观 察记 录 ， 承担 试 养 的六 户试 验点 环境条 件虽 不 同 ， 但 对 综合 表 现 的看 法 基本 一 致 的 ， 认为 ９ ８ ０ ５ ×９ ８ ０ ６ （ 正反 交 ） 体 质 ６ 来自蚕学通
讯
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控 。在 昆虫 变态过 程 中 ， ２ ０ Ｅ诱 导幼 虫器 官发生 程序化 细胞死 亡 而消失 ， 同时促 进 干细胞 分 裂 和分化 而产 生成虫 器官 。这样 ， 一 只丑陋 的毛毛 虫 就蜕 变 成 了一 只美 丽 的 蝴蝶 。 昆虫脂 肪 体 具 有 哺乳动 物肝脏 和脂 肪组织 的双重 功 能 ， 既是 物 质代 谢 中 心 ， 又 是 能量 存 中心 ， 在 变态 过 程 中起 极 为关键 的作用 。幼虫 脂肪 体 在 ２ ０ Ｅ 的作 用 下 发生 自噬 、 凋 亡 和解 离 ， 并 重 建 为成 虫
昆虫蜕皮激素受体研究进展
昆虫蜕皮激素受体研究进展王菁菁;胡琼波【摘要】Molting hormone is one of steroid hormone and its active form is 20-hydroxyecdysone.In the process of development ofinsect,ecdysis,metamorphosis and reproduction are regulated and controlled by molting hormone.Ecdysone and ultraspiracle belong to nuclear receptor and have the same structural characteristic which include transactivation domain,DNA-binding domain,hinge region,ligand binding domain and F region.EcR locate in promoter region in the cascade reaction of ecdysis,metamorphosis and reproduction of insect and play a significant role in these processes.Molting hormone interact with heterodimer composed of EcR and USP and start cascade reaction.This paper introduce the structure and function of EcR and USP,mechanism of interaction with molting hormone and application of EcR in agricultural pest control and so on.We discuss the problems that study in EcR and research prospect in future.%昆虫的蜕皮激素(molting hormone,MH)是甾醇类激素,在昆虫体内的活性形式为20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E).在昆虫的正常发育过程中,昆虫的蜕皮、变态和繁殖受到蜕皮激素的调控.昆虫蜕皮激素受体(ecdysone receptor,EcR)和超气门蛋白(ultraspiracle,USP)均属于核受体超家族成员,具有核受体的结构特征,包括A/B域(转录激活域transaetivation domain)、C域(DNA 结合域DNA-binding domain,DBD)、D域(铰链域hinge region)、E域(配体结合域ligand binding domain,LBD)和F域.蜕皮激素受体在昆虫蜕皮、变态和繁殖等重要的生命过程中的级联反应启动位置,对昆虫的生长发育和繁殖的正常完成有着非常重要的作用.蜕皮激素通过与蜕皮激素受体和超气门蛋白组成的复合体相互作用,然后启动一系列级联反应的过程.本文介绍了EcR和USP的结构和功能,以及它们与蜕皮激素相互作用的机理,并对EcR在农业害虫防治等方面的应用进行了介绍,并讨论了研究中遇到的问题以及对未来的研究进行展望.【期刊名称】《环境昆虫学报》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】9页(P721-729)【关键词】蜕皮激素受体;超气门蛋白;核受体;20-羟基蜕皮酮(20E);异质二聚体【作者】王菁菁;胡琼波【作者单位】华南农业大学农学院农药系,广州510642;华南农业大学农学院农药系,广州510642【正文语种】中文【中图分类】Q963;Q965核受体(nuclear receptor，NRs)是一类扩散并能与特异性配体结合的细胞内信号蛋白，它们是配体依赖性转录因子，通过与配体结合而调控基因表达。
研究生教学-昆虫天然免疫与信号传导
二 昆虫天然免疫的识别机制
2.3 类免疫球蛋白（immunoglobulin –like）
仅在鳞翅目昆虫体内发现，同哺乳动物的免疫球蛋白 类似，昆虫类免疫球蛋白由 4 个免疫球蛋白结构域组成，是 由昆虫体内的脂肪体合成。
图2
利用软件程序软件分析家蚕hemolin结果 类免疫球蛋白的结构和功能
Fig. 2
路 Toll signaling pathway; Imd: Imd信号通路Imd signaling pathway.(宁媛媛,2009)
三 昆虫细胞免疫
三 昆虫细胞免疫
当入侵信号被昆虫模式识别蛋白识别，昆虫体内的天 然免疫反应被迅速激发而产生效应分子(effectors) 以清 除外源物。昆虫的天然免疫反应分为细胞免疫和体液免疫 两种。
( Kaneko andSilverman，2005)
PGRPs 就是通过该结构域与细菌表面的肽聚糖分子结合，激活天然免疫反应中的 Toll 和 Imd 信号途径继而诱导抗菌肽的表达( 例如果蝇 PGRP-SA 和 PGRP-LE 等) ( Kaneko andSilverman，2005) ，也可以激活酚氧化酶原产生黑化反应 ( 例 如 烟 草 天 蛾 PGRP1 和 PGRP2 等 )( Sumathipala and Jiang，2010) ，还可以促进吞噬作用 ( 例如果蝇 PGRP-SA 等) ( Kaneko and Silverman，2005) 。
ApoLp-Ⅲ在昆虫免疫信号通路中的具体作用机制尚需进一步的研究。
二 昆虫天然免疫的识别机制
昆虫模式识别蛋白种类与功能 Categories and main functions of insect pattern recognition proteins
G蛋白β亚基在昆虫蜕皮激素信号途径中的功能研究的开题报告
G蛋白β亚基在昆虫蜕皮激素信号途径中的功能研
究的开题报告
一、研究背景
昆虫蜕皮激素在昆虫生长发育、代谢、繁殖等生理过程中发挥着重
要的作用，是影响昆虫行为的关键信号，而昆虫蜕皮激素的信号转导与G 蛋白β亚基密切相关。
近年来，随着分子遗传学和生化技术的发展，越来越多的研究对象的基因组序列已经测定，如斑蚊、蚕、果蝇等，这为深
入研究昆虫蜕皮激素信号通路的分子机制提供了条件。
二、研究内容与方法
本研究将以家蚕为研究对象，采用RNAi技术和生化技术相结合的方法，对比研究G蛋白β亚基静默、过量表达家蚕蜕皮激素信号途径中的变化，明确G蛋白β亚基在家蚕蜕皮激素信号通路中的作用和分子机制。
具体研究内容如下：
（1）建立G蛋白β亚基静默和过量表达的转染体系。
（2）测定G蛋白β亚基静默和过量表达家蚕幼虫体内蜕皮激素的含
量和生长发育情况，并初步分析静默或过量表达对昆虫生理过程的影响。
（3）采用Western blotting技术测定G蛋白β亚基的表达水平，并
分析静默或过量表达对昆虫蜕皮激素信号通路中相关蛋白的表达水平的
影响。
三、研究意义
通过对G蛋白β亚基在昆虫蜕皮激素信号途径中的作用和分子机制的研究，可以深入了解昆虫蜕皮激素信号传递的分子机制和生理过程，从
而为昆虫的综合防控提供理论依据。
此外，该研究还将为理解G蛋白β亚基在其他生物信号传递过程中的作用提供参考。
昆虫保幼激素的合成、信号转导和形态调节作用研究进展
昆虫保幼激素的合成、信号转导和形态调节作用研究进展王涛;李秀璋;梁静;唐楚煜;陈建博;李玉玲【期刊名称】《青海畜牧兽医杂志》【年(卷),期】2022(52)3【摘要】保幼激素(juvenile hormone,JH)是主要在昆虫咽侧体内合成的一类倍半萜类化合物,分泌后进入血淋巴调控昆虫发育、蜕皮变态、生殖、组织细胞程序性凋亡和重建等生理活动。
JH合成通路的中心前体为异戊烯基焦磷酸拥有甲羟戊酸(mevalonic acid,MVA)和磷酸脱氧木糖(deoxyxylose phosphate,DXP)两个合成途径,并在不同目昆虫中进化出多样的的JH合成途径。
JH通过结合核受体Met(methoprene tolerant)或与Met同源的受体Gce(germ-cell expression)激活信号传导,促进下游靶标基因如Kr-h1(krüppel-homolog1)等基因的表达。
在昆虫幼虫期,JH含量水平的周期性变化保证蜕皮、化蛹过程的顺利进行;在成虫期,JH 促进卵黄原蛋白的合成、卵巢成熟等。
总之,昆虫的生命进程受多个激素的共同调节,JH在其中发挥至关重要的作用。
近年来主要围绕JH的生物合成、代谢、信号转导和变态发育调控展开大量研究。
本文从昆虫整个生活史中对JH合成、代谢、各个时期的功能进行综述,以期为JH的研究提供科学基础。
【总页数】11页(P54-64)【作者】王涛;李秀璋;梁静;唐楚煜;陈建博;李玉玲【作者单位】青海大学畜牧兽医科学院【正文语种】中文【中图分类】S826.89【相关文献】1.双环氧保幼激烈Ⅲ昆虫保幼激素家族的新成员2.保幼激素类似物对家蚕丝腺与脂肪体蛋白质合成的调节作用3.保幼激素和20—羟蜕皮素对家蚕主要血液蛋白合成的调节作用4.昆虫保幼激素蚊蝇醚合成工艺的研究5.雄性地中海蟋蟀（Gryllus bimaculatus）成虫期保幼激素Ⅲ的生物合成及其调节Ⅱ．外源性因子对成虫期保幼激素Ⅲ生物合成的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
昆虫蜕变过程中生物化学变化的研究进展
昆虫蜕变过程中生物化学变化的研究进展昆虫是自然界中的重要生物群体，其在生态系统中发挥着举足轻重的作用。
昆虫的成长过程中，蜕变是一个重要的生理现象，虫卵孵化后成为幼虫，接着经过蛹的阶段最终变成成虫。
蜕变过程中，昆虫的生物化学变化十分复杂，这也是昆虫能够完成巨大生理转型的关键所在。
本文将阐述昆虫蜕变过程中生物化学变化的研究进展。
一、昆虫蜕变的生物化学基础昆虫的蜕变本质上是体内生化反应的一种巨大转变。
在这个过程中，昆虫的多种生化指标都有所变化，其中激素和代谢物的浓度变化最为显著。
例如在蜕变过程中，昆虫体内各种激素的浓度会发生较大变化。
在幼虫期，昆虫体内存在较高浓度的卵巣素，其促进了幼虫的发育和长大。
但是在蛹期，卵巣素浓度急剧下降，而雄激素和雌激素则开始表达出来，对昆虫的成熟和繁殖起着至关重要的作用。
此外，在昆虫蜕变过程中代谢物的变化也非常重要。
昆虫的代谢过程常常伴随着呼吸和食物消耗，而代谢产物的浓度则反映了昆虫的新陈代谢活跃程度。
在蜕变过程中，昆虫的代谢产物浓度也会发生大的变化。
比如，溶血蛋白等蛋白质会在卵期和老年期分泌，直到到达一定的浓度后被转化成能够起到滋养作用的代谢产物。
二、昆虫蜕变过程中的生化调控昆虫蜕变过程中的生化调控主要包括激素的调节和代谢产物的调节。
在不同的蜕变阶段，昆虫体内的激素会发生大的变化，从而调控不同的生理过程。
例如在卵期和幼期，环境激素作用于幼虫的神经系统、胚胎脑和组织中，待处于蛹期时，环境激素就会促使雌雄激素的表达和释放，从而促进昆虫的成熟。
此外，在不同阶段的代谢产物浓度的变化也会对昆虫的生化调控起到重要作用。
在幼虫期，昆虫需要大量的营养来促进身体的生长和发育。
因此，当环境营养不足时，昆虫会呈现出僵直、晕眩、走路不稳等情况。
而在成虫期，昆虫的代谢产物浓度会发生大的变化，这也会对昆虫的反应能力、运动能力和繁殖能力产生不同的影响。
三、现代昆虫蜕变的生物化学研究进展对昆虫蜕变生物化学的研究对于我们深入了解昆虫生理现象、设计新药物以及改进农业生产方法都有很大意义。
昆虫蜕皮激素生物合成途径
昆虫蜕皮激素生物合成途径昆虫蜕皮激素是一类重要的内分泌物质，它在昆虫的生长发育过程中起着至关重要的作用。
昆虫蜕皮激素的合成途径是一个复杂而精细的过程，涉及到多个酶的参与和多个生化反应的进行。
本文将从昆虫蜕皮激素的合成途径、酶的作用机制以及相关的调控因子等方面进行阐述。
昆虫蜕皮激素的合成途径主要包括三个关键步骤：前体物质的合成、蜕皮激素的合成和后续的代谢调节。
首先，昆虫通过食物摄取和内源合成等途径，合成蜕皮激素的前体物质。
这些前体物质包括胆固醇、甾醇等，它们是蜕皮激素的合成的基础。
在合成蜕皮激素的过程中，昆虫通过一系列的酶催化反应，将前体物质转化为最终的蜕皮激素。
这些酶包括蜕皮激素合成酶、脱氢酶等。
最后，在蜕皮激素合成完成后，昆虫体内的调控因子会对其进行后续的代谢调节，以维持蜕皮激素的平衡和稳定。
在昆虫蜕皮激素的合成过程中，酶起着至关重要的作用。
蜕皮激素合成酶是昆虫体内合成蜕皮激素的关键酶类。
它能够催化前体物质转化为蜕皮激素，并在此过程中发挥调控作用。
脱氢酶是另一个重要的酶类，它能够催化蜕皮激素的后续代谢反应，调节蜕皮激素的水平。
这些酶的活性和表达水平会受到内外环境的影响，从而调控昆虫蜕皮激素的合成和代谢。
昆虫蜕皮激素的合成和代谢还受到多个调控因子的影响。
其中，内源性激素和外界环境因素是两个重要的调控因子。
内源性激素包括卵巢激素、脑垂体激素和甲状腺激素等，它们能够直接或间接地调控昆虫蜕皮激素的合成和代谢。
外界环境因素包括温度、光照和营养等，它们通过改变酶的活性和表达水平，进而影响昆虫蜕皮激素的合成和代谢。
这些调控因子的作用可以使昆虫在不同的环境中调整蜕皮激素的水平，以适应外界的变化。
昆虫蜕皮激素的生物合成途径是一个复杂而精细的过程，涉及到多个酶的参与和多个生化反应的进行。
通过前体物质的合成、蜕皮激素的合成和后续的代谢调节，昆虫能够合成和调控蜕皮激素的水平，以适应不同的生长发育和环境条件。
对于了解昆虫生长发育和适应性进化等方面具有重要意义。
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核转运因子NTF2 和GTP 酶Ran 通过调 控EcRB1 入核参与20E 细胞质信号转 导
核转运因子NTF2 和GTP 酶Ran 通过调控EcRB1 入核参与20E 细胞质信号转导 在20E 作用下，importin a 和importin b 结合蜕 皮激素受体EcR-B1，通过核孔复合物NPC 运入 核内[10] ；EcRB1 结合20E 和 异源二聚体配体U S P ，形成启动2 0 E 核信号途
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5.蜕皮激素存在细胞质中的信号转导途径。蜕皮激素 受体EcRB1 的入核需要核转运因子N T F 2 和G T P 酶R a n 的参与。NT F 2 和R a n 在哺乳动物是可溶的细胞质 因子，两者相互作用穿梭于细胞核和细胞质之间运输 蛋白质入核。 6.N T F 2 和R a n 可以相互结合进入细胞核中。如果通 过RNAi 干扰NTF2 或Ran 会导致20E 信号途径中断， 20E 途经中的基因不能被20E 诱导上调，并且Ec RB 1 被阻止在细胞质中不能入核。 这些结果说明，20 E 信号途径需要N TF 2 和R an 构 成的蛋白质入核转运系统调控Ec RB 1 入核。 7.20E 除了直接进入细胞核参与形成EcR/USP 转录复 合体启动基因转录的核信号途径外，还存在将EcR 转运入核的细胞质中的信号途径
未解之谜
但蜕皮激素和保幼激素如何 调控蜕皮与变态的分子机理 至今没有阐明，还有许多前 沿科学问题等待回答，如变 态起始因子及作用机制、蜕 皮激素和保幼激素信号转导 途径和相互作用、保幼激素 受体、组织重建的分子机理 等
蜕皮激素信号转导途径
1.已知蜕皮激素与它的核受体EcR 和异源二聚体配体USP在细胞 核内形成转录复合体，调控E c R、U S P 、激素接受子3 (HR3)、 E75、Broad Complex (BR-C)、E93、bFTZ-F1、E74 等转录因子的 表达。 2.这些转录因子再进一步调控下游效应基因如蛋白酶的表达。 3.蜕皮激素属于甾醇类激素，与动物体内的甾醇类激素一样，一 般认为是直接进入细胞核与核受体结合启动基因转录。但有研 究表明，基因转录前蜕皮激素也引起了非基因组水平的反应. 4.由于果蝇G-蛋白受体能够迅速被蜕皮激素活化，证明了细胞表 面受体介入了蜕皮激素 信号转导。此外，已知与昆虫蜕皮激素 非常相似的植物甾醇类激素油菜素内酯是通过膜受体酪氨酸激 酶受体B R I 1 调控植物生理和发育的由此，取食于植物固醇经昆 虫前胸腺加工而成的昆虫蜕皮激素也可能存在膜受体。
的限制，昆虫必须通过周期性蜕皮才能
完成个体生长与发育。蜕皮包括幼虫不
同龄期间的幼虫蜕皮和从末龄幼虫变为
成虫的变态
因此，阐明调控昆虫蜕皮与变态的基因
及分子机理可以为害虫控制提供环境安
全的新思路和新方法，如研制调控害虫
蜕皮的生长调节剂农药，或利用昆虫特
有的蜕皮基因研制转基因抗虫作物。
。
目前成果
目前已知调控昆虫蜕皮与变态的激素主 要有蜕皮激素和保幼激素，两者协同作 用调控基因网络的级联反应和相互作用。 蜕皮激素启动和调控蜕皮与变态，保幼 激素抑制蜕皮激素调节的各种分子活动， 控制蜕皮的性质。在幼虫取食期保幼激 素存在时，蜕皮激素启动幼虫不同龄期 间的蜕皮；在变态期保幼激素滴度降低 或消失时，蜕皮激素启动变态蜕 皮。
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昆虫蜕皮激素信号转导途径研究进展
目
录
一 研究意义
二 蜕皮激素信号转导途径
三 请插入标题
四 请插入标题
全变态昆虫一生要经历胚胎—幼虫—
蛹—成虫等发育阶段, 如重要农业害虫
研
棉铃虫，胚胎期3 d，幼虫期6 个龄期约 究
16 d，蛹期10 d，成虫期3~5 d。
意
在这个生命周期中，由于几丁质外骨骼 义
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径的转录起始复合物，结合在蜕皮激素响应元 件E c R E 上，转录一系列转录 因子及次级效应基因。R a n 以结合G D P 或G T P 的形式存在；N T F 2 将R a n G D P 通过N P C 运入核内；R C C 1 ( 核苷交换因子) 在核内将Ran-GDP 转换成Ran-GTP，RanGTP 与 运输蛋白importin a 和importin b 结合出核，将 货物蛋白EcRB1 释放到核 内；在R a n G A P ( R a n G T P 酶活化蛋白)作用 下，R a n 通过自身的G T P 酶活性将R a n G T P 转换成R a n G D P
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