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广食性草地贪夜蛾（Helicoverpa armigera）和专食性棉铃虫（Helicoverpa assulta）是亲缘关系密切的夜蛾科害虫，也是少数能够取食并危害含有防御性化合物辣椒素的辣椒果实的昆虫植食者之一。细胞色素P450单加氧酶（P450s）有助于代谢植物防御性化合物，并可促进昆虫适应具有化学防御的寄主植物。在本研究中，我们鉴定了H. assulta中的CYP6AN1（HassCYP6AN1），并对H. armigera（HarmCYP6AN1）和H. assulta中的CYP6AN1直系同源基因进行了比较表征。RACE鉴定到1个完整长度的HarmCYP6AN1转录本和3个完整长度的HassCYP6AN1转录本异构体。HassCYP6AN1异构体具有不同的5' UTR，来源于可变转录起始和可变剪接，但共享完全相同的编码序列。序列比较和系统发育分析支持它们被归类为直系同源基因。H. assulta中CYP6AN1的组成型表达在中肠中较高，而膳食辣椒素可显著诱导H. armigera中肠中CYP6AN1的表达。将重组CYP6AN1蛋白与NADPH-细胞色素P450还原酶在大肠杆菌中共表达，并采用基于HPLC的消耗测定评估其底物代谢活性。两种直系同源蛋白均可代谢辣椒素，但在所测试条件下，HarmCYP6AN1的消耗活性约为HassCYP6AN1的2.3倍。HarmCYP6AN1还表现出依赖P450含量的呋喃香豆素（xanthotoxin）消耗活性，而HassCYP6AN1未观察到可检测的呋喃香豆素代谢。上述发现确立了CYP6AN1作为两种昆虫辣椒素代谢体系的组成部分，并揭示了这些直系同源基因在转录本组织形式、表达调控、催化活性以及可检测底物范围方面存在显著分化。
广食性害虫棉铃虫 Helicoverpa armigera 和专食性害虫斜纹夜蛾近缘种 Helicoverpa assulta 是关系密切的夜蛾科害虫，也是少数能够取食并危害含有防御化合物辣椒素（capsaicin）的辣椒果实的昆虫植食者之一。细胞色素 P450 单加氧酶（P450s）参与植物防御化合物的代谢，并可促进昆虫对化学防御型寄主植物的适应。在本研究中，我们鉴定了 H. assulta 中的 CYP6AN1（HassCYP6AN1），并对 H. armigera 中 CYP6AN1 的直系同源基因（HarmCYP6AN1）及 H. assulta 中的 CYP6AN1 进行了比较表征。通过 RACE 技术鉴定到 1 个完整长度的 HarmCYP6AN1 转录本和 3 个完整长度的 HassCYP6AN1 转录本异构体。HassCYP6AN1 各异构体含有不同的 5' UTR，这些差异由可变转录起始和剪接产生，但它们共享完全相同的编码序列。序列比较和系统发育分析支持它们被归类为直系同源基因。H. assulta 中 CYP6AN1 的组成型表达在中肠中较高，而膳食辣椒素可显著诱导 H. armigera 中肠中 CYP6AN1 的表达。重组 CYP6AN1 蛋白与 NADPH-细胞色素 P450 还原酶在大肠杆菌中共表达，并采用基于 HPLC 的消耗实验评估其底物代谢活性。在测试条件下，两种直系同源蛋白均可代谢辣椒素，但 HarmCYP6AN1 的消耗活性约为 HassCYP6AN1 的 2.3 倍。HarmCYP6AN1 还表现出依赖 P450 含量的呋喃香豆素（xanthotoxin）消耗活性，而 HassCYP6AN1 未观察到可检测的呋喃香豆素代谢。上述结果表明，CYP6AN1 是两种昆虫辣椒素代谢谱系的组成部分，并揭示了这对直系同源基因在转录本结构、表达调控、催化活性及可检测底物范围方面存在显著分化。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.05.743123v1?rss=1
🏷️ 棉铃虫 辣椒素代谢 CYP6AN1 细胞色素P450 直系同源基因 昆虫解毒