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鞘磷脂合酶(SMS)能够催化卵磷脂(PC)将它的胆碱磷酸基团转移到神经酰胺上生成鞘磷脂和甘油二酯(DAG),在鞘脂质代谢中起着关键作用,可以通过调节凋亡因子神经酰胺和促进有丝分裂因子DAG的平衡调控细胞的生存和凋亡。在昆虫中鞘磷脂代谢的研究还是一片空白,本研究以赤拟谷盗和二化螟为对象,分别克隆表达了SMS1和鞘磷脂合酶(SMSr)基因,并对它们时空表达特性进行了分析,还对赤拟谷盗SMS1基因蛋白进行了功能验证。获得的结果如下：1.运用RT-PCR的方法我们克隆得到了赤拟谷盗SMS1基因的全长cDNA,阅读框1308bp可编码436个氨基酸。通过比对还发现,预测的编码赤拟谷盗SMS1与其它的鞘磷脂合酶一样具有高度保守的4个氨基酸区域D1-D4,具有比较完整的活性中心包括3个氨基酸残基(催化三联体)：His314,His357,Asp361分布位于D3和D4结构域上。用SMART软件可以预测到赤拟谷盗SMS1的蛋白产物含有6个假定的跨膜区域,推测赤拟谷盗SMS1的蛋白是鞘磷脂合酶家族的一员,不过其N端没有鞘磷脂合酶家族普遍具有的SAM结构域。2.在Tn细胞中成功表达赤拟谷盗SMS1基因进行活性测定,发现它确实具有鞘磷脂合酶的活性,因此我们将其命名为赤拟谷盗鞘磷脂合酶1(TcSMS1)。刘‘TcSMS1进行特征化,发现其在pH2—12之间都能检测到活性,其中在pH3到7之间活性最高。30℃下TcSMS1的活性最高。其活性几乎被Zn2+、Ni2+完全抑制,Mn2+对酶的活性也有很显著的抑制性但是相比Zn2+和Ni2+较弱,相反EGTA, EDTA和Fe2+对其有促进作用。D609可以抑制TcSMS1的活性,而且随浓度增加,抑制率增大,在12.5ug/ml时抑制率接近50%。另外,我们发现TcSMS1可以选择不含胆碱磷酸基团的磷脂做为底物,并且在PE做底物时,酶的活性比较明显。3.利用实时定量PCR方法研究了TcSMS1的组织和发育阶段表达特异性,发现TcSMS1基囚在赤拟谷盗成虫的头部表达量最高,生殖器官和中肠很低。另外在赤拟谷盗整个的发育过程中,TcSMS1基因在幼虫时期的表达量显著高于其他阶段。4.本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆得到一个二化螟鞘磷脂合酶相关基因的全长cDNA,命名为CsSMSr (Genbank登录号：JQ664739)。CsSMSr开放阅读框1587bp,可编码528个氨基酸；序列分析表明,CsSMSr基因编码的蛋白N端具有保守的SAM结构域,含6个跨膜区域,并且有4个SMS家族特有的保守区域D1-D4,保守区D3和D4上有活性中心包括3个氨基酸残基(催化三联体)：His302,His345, Asp349。 CsSMSr在粉纹夜蛾Tn细胞内成功表达,Western blot检测表达产物分子量约60kDa。5.应用实时荧光定量PCR方法分析该基因在二化螟不同发育阶段和不不组织的表达,结果表明,CsSMSr随着二化螟的生长发育表达水平逐渐升高,在成虫时期达到最大；CsSMSr的表达具有组织特异性,二化螟雌成虫和雄幼虫生殖器官中的CsSMSr表达量都显著高于其它器官,在二化螟雄成虫中精巢中表达量也较高,但与中肠和马氏管差异不大。CsSMSr的表达有时间特异性和组织特异性,推测该基因在二化螟的发育和生殖中有重要作用。本研究成功克隆并表达了二化螟鞘磷脂合酶相关基因,为进一步对该基因进行功能鉴定奠定了基础。