一种水平转移的真菌去泛素化酶促进粉虱对杀虫剂的抗性

水平基因转移（HGT）使昆虫能够获得新的遗传物质，从而为其适应环境变化提供动力。然而，HGT 在杀虫剂抗性演化中的作用仍缺乏充分表征。 在此，我们鉴定出 BtUCH19——一个已整合进全球性害虫烟粉虱（Bemisia tabaci）基因组中的真菌基因，并证实其作为去泛素化酶（DUB）发挥功能。我们表明，与内源性 DUB 相比，BtUCH19 可特异性去除细胞色素 P450 蛋白 CYP4C64 上的 K63 连接型泛素链，从而在体内稳定这一关键解毒酶。CYP4C64 水平的持续维持增强了对两种常用杀虫剂噻虫嗪（TMX）和噻虫胺（CLO）的代谢解毒作用，并将其转化为低毒性产物 TMX-Urea 和 CLO-Urea。因此，BtUCH19 通过一种新颖的“HGT-PTM-Metab”轴驱动杀虫剂抗性形成。 我们的研究揭示了 HGT 在协调泛素-蛋白酶体系统（UPS）介导的关键解毒通路蛋白水平调控中的关键作用。这些发现为共进化生物学复杂机制提供了新的见解，并为综合害虫治理（IPM）提供了一个新的分子靶标。

水平基因转移（HGT）使昆虫能够获得新的遗传物质，从而为其适应环境变化提供动力。然而，HGT在杀虫剂抗性进化中的作用仍缺乏充分表征。

在此，我们鉴定出BtUCH19这一真菌来源基因，其已整合入全球性害虫烟粉虱（Bemisia tabaci）基因组，并作为一种去泛素化酶（DUB）发挥功能。我们表明，与内源性DUB相比，BtUCH19能够特异性去除细胞色素P450酶CYP4C64上的K63连接型泛素链，从而在体内稳定这一关键解毒酶。CYP4C64丰度的持续维持增强了对两种常用杀虫剂噻虫嗪（TMX）和噻虫胺（CLO）的代谢解毒作用，使其转化为低毒性产物TMX-Urea和CLO-Urea。因此，BtUCH19通过一种新型“HGT-PTM-Metab”轴驱动杀虫剂抗性。

我们的研究揭示了HGT在协调泛素-蛋白酶体系统（UPS）介导的关键解毒通路蛋白水平调控中的关键作用。这些发现为协同进化生物学复杂机制提供了新的见解，并为综合害虫治理（IPM）提供了一个新的分子靶点。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.01.728072v1?rss=1

🏷️ 水平基因转移 杀虫剂抗性 去泛素化酶 烟粉虱 细胞色素P450