聚腺苷酸结合蛋白(LmPABP1/LmPABP2)通过稳定几丁质代谢基因mRNA调控蝗虫蜕皮发育的分子机制

【编辑推荐】本研究首次揭示飞蝗中胞质型PABP（LmPABP1）与核型PABP（LmPABP2）在蜕皮期的功能分化：LmPABP1通过稳定LmCht5/LmCht10等几丁质酶基因mRNA调控表皮溶解，而LmPABP2呈现阶段特异性表达模式，为开发基于mRNA稳定性调控的害虫防治策略提供新靶点。

　　

Highlight

本研究解析了飞蝗(Locusta migratoria)中胞质型聚腺苷酸结合蛋白(LmPABP1)与核型聚腺苷酸结合蛋白(LmPABP2)在蜕皮过程中的功能分化。通过RNA干扰实验发现，沉默LmPABP1导致四龄和五龄若虫100%死亡，而抑制LmPABP2则在蜕皮不同阶段产生差异死亡率。组织学分析显示，LmPABP1缺失会完全阻断表皮溶解，而LmPABP2敲除仅延缓该过程。

关键发现

• LmPABP1显著下调几丁质代谢关键基因(LmCht5、LmCht10和LmUAP1)表达

• 放线菌素D处理证实LmPABP1通过稳定LmCht5/LmCht10的mRNA延缓降解

• 系统发育分析将LmPABP1归类为胞质PABP(PABPC)，LmPABP2为核PABP(PABPN)

• 表达谱显示LmPABP1在五龄若虫表皮和肠道高表达

讨论

与果蝇研究相比，本研究首次在直翅目昆虫中揭示PABP对蜕皮相关mRNA的特异性稳定作用。LmPABP1通过"分子脚手架"机制维持几丁质酶mRNA稳定性，而LmPABP2可能参与核质转运调控。这种功能分化为理解节肢动物发育提供了新视角。

Conclusion

该研究不仅阐明LmPABP1/2在蝗虫蜕皮中的互补作用机制，更开创性地提出通过干扰PABP介导的mRNA稳定性来防治害虫的新策略，为开发绿色农药提供理论依据。