水椰八角铁甲 Octodonta nipae 的OnPPO1 在寄生蜂卵黑化包囊中的作用

探索宿主免疫系统的功能有助于理解宿主与寄生物之间的相互作用。酚氧化酶原 (PPO) 在寄生蜂卵包囊过程中的防御性黑化过程中发挥着至关重要的作用。然而，多个PPO序列的存在增加了探索单个PPO特定功能的难度。

该研究在水椰八角铁甲 Octodonta nipae 中鉴定出三种 PPO。目前的工作表明，OnPPO1和OnPPO2具有III型铜家族的典型特征，但OnPPO3缺乏保守的组氨酸残基，其活性位点被Gln取代(图 1)。

图 1. 进化树分析

OnPPOs在血细胞中表达量最高，但与OnPPO1和OnPPO2相比，OnPPO3的丰度极低，只有OnPPO1在寄生蜂感染后表现出快速反应（图 2）。

图 2. 组织表达分析

OnPPO1 敲除降低了包囊指数并抑制黑化，而 OnPPO3 沉默似乎对包囊和黑化没有不利影响，并且 OnPPO2 沉默表现出较低的 RNAi 效率（图 3）。

图 3. 沉默OnPPOs的影响

此外，重组 OnPPO1 的切割产生了一个 62 kDa 的片段，具有很高的 PO 活性。 OnPPO1可由类细胞、粒细胞和浆细胞产生，并在寄生蜂巢形成过程中分布在蜂卵周围（图 4）。

图 4. rOnPPO1的生化特性

总体而言，该研究结果表明 OnPPO1 的蛋白水解裂解在寄生蜂卵的黑化包囊中起着关键作用。这一发现阐明了这种入侵甲虫中 PPO 激活的机制，并为其生物防治提供了指导。

https://doi.org/10.1016/j.dci.2023.105082