“A ventral nerve cord enriched major allergen family gene maintains muscle function under heat stress in Bactrocera dorsalis”文章发表在《Insect Science》,本研究以重要农业害虫橘小实蝇为模式生物,鉴定出一个此前未被表征的热响应基因matl2,其编码的分泌型脂质结合蛋白可通过调控PIP₃-Akt-4EBP信号轴激活自噬-溶酶体系统,在热胁迫下维持肌肉蛋白质稳态与运动功能,揭示了昆虫应对高温胁迫的脂质介导调控新机制。
matl2属于进化保守的主要过敏原(MA)基因家族,特异性高表达于腹神经索,仅在热胁迫下快速下调,对微生物感染、机械损伤与冷胁迫均无响应;其编码蛋白含N端信号肽,可被分泌并靶向作用于胸部肌肉,具备典型的脂质结合活性。热胁迫下matl2表达下调会减少肌肉组织中PIP₃含量,抑制Akt磷酸化水平,进而上调下游4EBP的表达;Matl2可直接结合PIP₃,调控该信号脂质在腹神经索与肌肉组织间的分布。matl2下调可激活肌肉自噬-溶酶体通路,上调自噬相关基因、LC3-II水平与溶酶体标记Lamp1,降低p62与多泛素化蛋白聚集,改善肌肉蛋白稳态。功能实验证实自噬是热胁迫下维持昆虫攀爬能力、摄水行为与存活的关键,matl2敲低可模拟热胁迫的分子与表型效应。
该研究首次将MA家族蛋白与肌肉蛋白稳态调控相关联,拓展了昆虫MA基因家族的功能认知,阐明了脂质信号在神经-肌肉热适应中的调控作用,为理解昆虫高温适应性进化提供了新的分子依据,也为害虫绿色防控提供了潜在作用靶标。
原文链接:
https://doi.org/10.1111/1744-7917.70342