印度摇蚊真核翻译起始因子2-α激酶（CR-eIF2AK）及其底物eIF2-α的分子克隆与功能表征：水生昆虫应激调控蛋白合成新机制

本研究首次从印度热带摇蚊（Chironomus ramosus）中克隆并表征了真核翻译起始因子2-α激酶（eIF2AK）及其底物eIF2-α，揭示了水生昆虫通过eIF2α磷酸化（Ser51）调控应激蛋白合成的保守机制。研究通过PCR扩增获得2084 bp CR-eIF2AK和1121 bp CR-eIF2α基因片段，经Western blot验证表达~79 kDa激酶和~45 kDa底物蛋白，系统发育分析显示其与已知eIF2α激酶（HRI/PKR/PERK/GCN2）高度同源，为水生生物应激适应机制提供新见解。

　　

Highlight

背景

真核翻译起始因子2α（eIF2α）磷酸化是调控蛋白合成的保守机制，在细胞稳态和应激适应中起核心作用。已知eIF2α激酶家族（HRI、PKR、PERK、GCN2）介导昆虫如黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）和家蚕（Bombyx mori）的应激翻译调控，但水生昆虫领域仍属空白。

目标

本研究旨在从具有极端环境耐受性的印度摇蚊（Chironomus ramosus）中鉴定新型eIF2α激酶（CR-eIF2AK）及其底物eIF2α（CR-eIF2α）。

材料与方法

通过简并引物PCR从摇蚊幼虫cDNA中扩增CR-eIF2AK（2084 bp）和CR-eIF2α（1121 bp），克隆至pET28a载体并在大肠杆菌（E. coli BL21-Rosetta）中表达。采用SDS-PAGE和Western blot验证重组蛋白（CR-eIF2AK ~79 kDa；CR-eIF2α ~45 kDa）。

结果

成功获得具有完整开放阅读框的克隆，系统发育分析显示CR-eIF2AK与已知激酶高度同源，证实其参与应激诱导的翻译调控通路。

结论

首次在摇蚊中完成eIF2α激酶及其底物的序列表征，为水生昆虫应激分子机制研究开辟新路径。