长角血蜱卵黄蛋白降解及其酶的调控

As obligate blood-feeding ectoparasites, ticks exhibit extraordinary reproductive capability, and can transmit a great variety of pathogens, which cause great damages to human health, livestock production and wild animals. Vitellin degradation is an important physiological event during embryonic development of ticks, and the degradation products provide nutrient source for embryos, which ensure the successful embryonic development. Hence, elucidation of the degradation of vitellin and its enzyme regulation will be of great helpful to understand the development and reproduction of ticks. Based on our previous deeply knowledge on ovarian development, vitellogenesis and its regulation of the important vector tick----Haemaphysalis longicornis which distributes widely in China, this work objects to systematically investigate the degradation of vitellin and its enzyme regulation by using modern biological techniques including biochemistry, molecular biology, immunology and proteomic methods. The above results will establish theoretical foundation for deeply understanding embryonic development of ticks, and provide us important cluess on seeking novel target for subsequent tick control.

蜱类为专性吸血的外寄生动物，具有极强的繁殖力，携带多种病原体并导致疾病，给人类健康、畜牧业和野生动物带来极大危害。卵黄蛋白降解是蜱类胚胎发育过程中的重要生理事件，其降解产物为胚胎发育提供营养源，以保证胚胎发育的正常进行，因此研究蜱类卵黄蛋白降解及其酶的调控对于阐明蜱类发育和生殖具有重要意义。本项目以我国广泛分布的重要媒介蜱种——长角血蜱Haemaphysalis longicornis为对象，在课题组前期对其卵巢发育、卵子发生及其调控研究基础上，运用生物化学、分子生物学、免疫学和蛋白质组学等现代生物学技术，对长角血蜱胚胎发育过程中卵黄蛋白降解及酶的调控进行系统研究，为深入阐明蜱的胚胎发育机制以及寻找蜱类防治新靶标提供重要的科学依据。

蜱类为专性吸血的外寄生动物，具有极强的繁殖力，携带多种病原体并导致疾病，对人类健康、畜牧业生产和野生动物造成极大危害。卵黄蛋白（vitellin, Vn）降解是蜱类胚胎发育过程中的重要生理事件，其降解产物为胚胎发育提供营养和能量。在Vn降解过程中，水解酶高度程序性调控Vn降解，以保证Vn同步供应胚胎发育所需的氨基酸、糖和脂类等物质。研究蜱类Vn降解及其酶的调控对于阐明蜱类发育和生殖具有重要意义。.本项目以长角血蜱（Haemaphysalis longicornis）为对象，运用生物化学、分子生物学、免疫学和蛋白质组学等现代生物学技术，对其Vn降解过程中亚基及含量的动态、降解产物的变化特征、组织蛋白酶B和酸性磷酸酶对Vn降解的调控及两种酶的互作关系进行了研究。结果表明：长角血蜱胚胎发育中Vn的8个亚基发生不同程度和不同程序的不完全降解；缬氨酸、赖氨酸、半胱氨酸和酪氨酸在胚胎发育过程中扮演着重要角色；过量的游离血红素可能被Vn结合；卵内组织蛋白酶B部分源于母体，且对Vn的112 kDa亚基具有水解作用；酸性磷酸酶与Vn降解密切相关，具有时序特异性；酸性磷酸酶促进组织蛋白酶B对Vn的水解，两种酶具协同作用；干扰组织蛋白酶B对雌蜱繁殖力和胚胎发育无影响，干扰酸性磷酸酶导致雌蜱繁殖力显著下降，50%以上的胚胎发育停滞，酸性磷酸酶在长角血蜱繁殖和胚胎发育过程中起重要作用，在抗蜱疫苗的研发上具有极大潜能。.本研究揭示了长角血蜱胚胎发育中Vn的降解规律及降解产物的变化特征，明确了胚胎发育过程中组织蛋白酶B、酸性磷酸酶表达模式和活性的变化规律以及两种酶对Vn降解的调控和作用关系，阐明了两种酶对胚胎发育的影响。研究结果对于阐明蜱类胚胎发育调控机制，寻找蜱类防治的新靶标提供了重要科学依据。