水通道蛋白在中华按蚊水稳态及抗低温中发挥重要作用

中华按蚊(Anopheles sinensis)是疟疾和马来丝虫病的传播媒介，是水稻种植地区的优势蚊种。中华按蚊以雌性成蚊的方式越冬，低温下体内水分及小分子的转运调控对越冬中华按蚊的生存至关重要。水通道蛋白（Aquaporin，AQP）是一类存在于细胞膜上的蛋白质，普遍存在于微生物、植物及动物中，主要介导细胞内外的水分和甘油等小分子的运输，对于维持生物体水稳态具有重要作用。 水通道蛋白可以促进昆虫细胞内水份迅速排出从而达到抗寒冷的目的，在昆虫抗低温中发挥重要作用。近日，我所在《Insect Science》（中科院一区）发表研究型论文《An aquaporin and an aquaglyceroporin have roles in low temperature adaptation of mosquitoes (Anopheles sinensis)》，从水通道蛋白在中华按蚊体内水代谢及抗低温中的作用进行研究。

本研究分离鉴定了中华按蚊中的2种水通道蛋白（AsAQP2和AsAQP4）基因，两个基因编码蛋白均存在典型水通道蛋白特征：2个高度保守的氨基酸残基NPA（天冬氨酸-丙氨酸-天冬氨酸）序列和6个跨膜区。在中华按蚊不同发育阶段，AsAQP2和AsAQP4在成蚊的阶段表达量最高；在中华按蚊成蚊的各个器官中，这2个蛋白在蚊马氏管和中肠中水平表达水平较高。体外实验发现，AsAQP2具有转录水分子、甘油和尿素的能力，而AsAQP4仅具有转运水分子能力。AsAQP2在雌性中华按蚊吸血的早期（吸血后4-12小时）高表达，而AsAQP4则在吸血后期（吸血后24小时）高表达。在8℃条件下，AsAQP2和AsAQP4的表达水平受到显著抑制时，中华按蚊生存时间长达3个月，具备越冬条件。而温度低于8℃，雌性中华按蚊生存时间显著缩短，AsAQP2体外转运水和尿素的能力显著升高，AsAQP4在体外和体内的转运水分子能力均显著升高。上述现象表明，水通道蛋白在维持中华按蚊体内水稳态和抗低温作用中发挥重要作用。

江苏省血吸虫病防治研究所硕士研究生赵永俏、汤怡颖、胡鞠萍为论文共同第一作者，朱国鼎和唐建霞研究员为论文的共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金与盖茨基金会联合项目（82261128002）、国家自然科学基金（81401694）和江苏省自然科学基金（BK2012106）的支持。

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原文：ins13359_Rev_EV.pdf