Molecular identification, characterization, and expression analysis of a serine protease inhibitor gene from cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae)

Abstract

A study is presented in which a full-length serpin cDNA, designated Haserpin1, was isolated from the cotton bollworm Helicoverpa armigera. Transcripts of Haserpin1 were constitutively expressed in the fat body, suggesting that it is the major site for serpin synthesis. During the developmental stages, a fluctuation in the expression level of Haserpin1 was observed, with low expression detected at the 5th-instar larval stage. In contrast, relatively high expression was detected at the prepupal stage, suggesting that Haserpin1 might play a critical role at the H. armigera wandering stage. Although the detailed function of this serpin (Haserpin1) needs to be elucidated, the study provides a perspective for the functional investigation of serine protease inhibitor genes.

Alternate abstract:

Sabe-se que os inibidores de serina protease (serpinas), uma superfamília de inibidores de protease, estão envolvidos em vários processos fsiológicos, como desenvolvimento, metamorfose e imunidade inata. Neste estudo, um cDNA de serpina de comprimento total, denominado Haserpin1, foi isolado da lagarta Helicoverpa armigera na cultura de algodão. A sequência de ADNc de Haserpin1 tem 1.176 nt de comprimento, com uma grelha de leitura aberta que codifca 391 aminoácidos; existe um éxon, mas nenhum íntron. O peso molecular previsto de Haserpin1 é de 43,53 kDa, com um ponto isoelétrico de 4,98. O InterProScan foi empregado para a caracterização funcional do Haserpin1, que revelou que o Haserpin1 contém motivos de assinatura altamente conservados, incluindo um loop central reativo (RCL) com uma região de dobradiça (E341-N350), a assinatura da serpina (F367-F375) e um local de clivagem previsto de P1-P1' (L357-S358), que são úteis para identifcar serpinas. As transcrições de Haserpin1 foram expressas constitutivamente no corpo gordo, sugerindo que é o principal local para a síntese de serpinas. Durante os estágios de desenvolvimento, observou-se uma futuação no nível de expressão de Haserpin1, com baixa expressão detectada no estágio larval do 5° ínstar. Por outro lado, detectou-se uma expressão relativamente alta no estágio pré-pupal, sugerindo que o Haserpin1 pode desempenhar um papel crítico no estágio errante de H. armigera. Embora a função detalhada dessa serpina (Haserpin1) precise ser elucidada, este estudo fornece uma perspectiva para a investigação funcional dos genes inibidores da serina protease.