P糖蛋白在果蝇对阿维菌素抗性中的作用及机制

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1、密级．i中国科学院大学Universit。vofChineseAcademyofSciences博士学位论文2013年5月m。．吣sER佾圳I㈣燃攀StudiesonroleofP--glycoproteinintheresistanceofDrosophilatoabamectinByLuoLiangSupervisor：Prof．Yi·-JunWuADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementFo

2、rthedegreeofDoctorofScienceinCellBiologyUniversityofChineseAcademyofSciencesInstituteofZoology,ChineseAcademyofSciences，Beijing，ChinaMay2013致谢感谢在论文的完成过程中孙英健副教授的指导和帮助，以及杨琳老师在设备操作上的指导和实验设计上的建议。同时也感谢李薇老师、李莉老师和仇绍萍在实验和生活上的关心和帮助。另外也要感谢秦启联研究员、张寰副研究员和朱师傅在实验材料和昆虫饲养上的帮助和建议。感谢计山明、曹洋、张岩

3、在实验上以及生活上的帮助。还要感谢开放实验室的任姗姗老师、秦小薇老师及王睿老师提供的技术指导、服务和帮助以及开放实验室提供的功能完善的实验平台。感谢美国oHSU的Kretzschmar教授惠赠的果蝇。在实验过程中得到了在实验室先后一起学习的同学候威远、王会平、陈加祥、许海洋、陈丽萍、曹庆娟、许明圆、朱莉、董晶晶和王劲等同学的关心和帮助，很不舍与你们一起渡过的欢乐和有活力的时光，非常感谢你们!在此要特别感谢我的爱人张晓燕和家人对我的理解和多年来对我的无私、巨大的奉献，没有你们的支持我将无法完成学位论文。最后，由衷地感谢所有关心和帮助过我的人们。P

4、糖蛋白在果蝇对阿维菌素抗性中的作用及机制博士生：罗亮导师：伍一军研究员(中国科学院动物研究所分子毒理学研究组北京100101)中文摘要阿维菌素药物(abamectin，ABM)是迄今发现的最安全有效的杀虫、杀螨及杀寄生虫药剂。随着ABM的广泛使用，部分农业上主要害虫已产生严重的抗药性，但相关的抗药性机理尚未完全阐明。本研究首先在实验室内通过对野生果蝇进行ABM药物压力筛选实验，建立了ABM抗性果蝇的研究模型。随后对其进行P糖蛋白的蛋白表达及活性检测发现：抗性果蝇P糖蛋白的表达水平及活性增加；在给予P糖蛋白抑制剂维尔帕米、奎宁后，果蝇对ABM的抗

5、性水平显著下降，并且P糖蛋白的表达水平及活性也随之下降，提示P糖蛋白与果蝇对ABM的抗性产生有关；此外，抗性品系果蝇P糖蛋白表达水平明显高于敏感品系。进一步研究发现，果蝇头部P糖蛋白的活性及表达量明显高于其他组织，提示头部P糖蛋白表达量升高可能是抗药性产生的关键，利用免疫荧光技术确认果蝇头部P糖蛋白主要分布于其血脑屏障，并且发现此处P糖蛋白的表达量在抗性品系果蝇要明显高于敏感品系。通过对ABM抗性果蝇、敏感品系果蝇及P糖蛋白缺陷型果蝇进行相关信号通路蛋白检测发现，抗性品系果蝇同时通过dEGFR／dAkt及dEGFR／dERK等信号通路上调P糖蛋

6、白表达。另外，我们在果蝇S2细胞上对ABM诱导P糖蛋白表达机制开展了相关研究，发现ABM可诱导细胞内钙离子浓度和氯离子浓度升高，这种变化与ABM诱导细胞内P糖蛋白的表达水平增加有关，ABM通过CaM／Relish(NF．1出)通路诱导P糖蛋白表达。此外，ABM能抑制低渗引起的容积相关氯离子通道(VRAC)电流，并通过VRAC通道来抑制细胞骨架肌动蛋白的表达。上述发现不仅为深入揭示昆虫对ABM抗性形成机理以及P糖蛋白分子调节机理提供科学依据，也为ABM的药理及毒理研究提供重要的理论参考。关键词：阿维菌素；昆虫；抗药性；P糖蛋白；信号通路；钙调蛋白

7、；核因子．1(B；表皮生长因子受体StudiesonroleofP·-glycoproteinintheresistanceofDrosophilatoabamectinLiangLuoSupervisedbyProf．Yi—JunWu(LaboratoryofMolecularToxicology,InstituteofZoology,ChineseAcademyofSciences，Beijing100101，China)AbstractAvermectins(abamectin，ABM)havebeenasthemajorpesticid

8、eandanthelminticandmakeasignificantcontributiontoglobalhumanhealthandagricu