王华兵课题组在《MolecularBiologyandEvolution》发文报道鳞翅目昆虫脂质代谢调控的新机制

来源：浙江大学时间：2024-12-25 06:30:34

从毛毛虫蜕变到色彩斑斓、展翅飞舞的蝴蝶，昆虫翅膀的形成和进化在昆虫演化过程中发挥着关键作用。由于昆虫翅膀形态和动态能量需求的多样化，翅膀进化过程中代谢途径的分子适应机制在很大程度上仍然未知。

近日，我院王华兵教授课题组在国际著名期刊《Molecular Biology and Evolution》发表题为“Evolutionary novelty of Apolipoprotein D facilitates metabolic plasticity in lepidopteran wings”的研究论文。这项研究深入剖析了鳞翅目昆虫载脂蛋白D（ApoD）的分子进化路径和功能分化，揭示了基因串联复制产生的新基因ApoD在调控脂质代谢中的关键作用，为理解鳞翅目昆虫脂质代谢和能量平衡提供了新的视角。

昆虫脂质代谢不仅是器官发育的基础，也是能量供应的核心。课题组基于昆虫10个目、100个基因组的研究发现，鳞翅目昆虫中广泛保留了由串联复制产生的ApoD基因。鳞翅目昆虫是昆虫纲中的第二大目，包括蛾类和蝶类，其翅膀不仅色彩斑斓，更承载着飞行、保护及求偶等多重功能。通过比较基因组和转录组等分析，研究发现新复制的ApoD2基因在鳞翅目昆虫翅膀中高量表达，并编码一个独特的C末端尾部。课题组通过体外配体结合实验发现，正是ApoD2的C末端独特的尾部结构赋予了不同配体结合特性的新功能。以鳞翅目模式昆虫—家蚕为代表，课题组利用转录组、代谢组、脂质组、蛋白质组和功能实验，阐明了复制基因ApoD2在脂质代谢和能量平衡中的重要作用。这一研究成果不仅深化了我们对鳞翅目昆虫脂质代谢调控机制的理解，也为阐明昆虫的适应性进化机制提供了新的线索。

浙江大学动科院研究生贾顺泽（已毕业）、李荣俏（已毕业），李颖慧和黄宇欣为共同第一作者，王华兵教授为通讯作者，刘敏敏、周燕燕、梁燕婷、郝志华和徐豫松副教授等参与了本研究。此外，黄健华教授、沈星星教授、钟伯雄教授和张亮生教授给予了本研究大力支持和帮助。该研究受到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金杰青项目和浙江省育种专项等经费支持。