蜜蜂王漿主蛋白(MRJPs)基因家族結(jié)構(gòu)與功能概述

梁慶環(huán)，李江紅，梁 勤，陳大福

(福建農(nóng)林大學(xué)蜂學(xué)學(xué)院，福州 350002)

蜂王漿是由工蜂頭部的王漿腺與上顎腺分泌的特殊漿狀物質(zhì)，最新的研究表明工蜂頭部的頭唾腺和胸唾腺也參與分泌部分物質(zhì)(Fujita et al.，2013)。蜂群內(nèi)蜂王漿主要被用于飼喂蜂王和3 日齡以內(nèi)蜜蜂幼蟲，是蜜蜂級(jí)型分化的物質(zhì)基礎(chǔ)。蜂王漿中的蛋白質(zhì)含量約占其干重的50%(Rembold，1987;Kohno et al.，2004)。王漿蛋白主要分為水溶性蛋白和非水溶性蛋白，其中水溶性蛋白約占總蛋白的46%～89%，為王漿蛋白的主要部分，稱為王漿主蛋白(major royal jelly proteins，MRJPs)(Takenaka and Echigo，1983)。編碼MRJPs 的基因構(gòu)成一個(gè)基因家族(mrjps)，目前MRJPs 基因家族已鑒定出9個(gè)成員，依次命名為mrjp1～9(Klaudiny et al.，1994a;Schmitzova et al.，1998;Albert et al.，1999a，2004;Drapeau et al.，2006)。其中前五個(gè)成員的表達(dá)產(chǎn)物即MRJP1～5 在蜂王漿中含量比較豐富，僅MRJP1 就占水溶性蛋白總量的48%(Schmitzova et al.，1998)，而MRJP6～9 在王漿中的含量較少或者沒有，通常在SDS-PAGE 膠中不能檢測(cè)出來。另有研究發(fā)現(xiàn)mrjps 家族中還存在一個(gè)編碼不完整多肽的假基因被命名為mrjp-ψ(Drapeau et al.，2006)。MRJPs自發(fā)現(xiàn)以來就引起了研究者的廣泛關(guān)注，是蜂王漿各項(xiàng)生理功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。本文主要對(duì)mrjps 家族近年來的研究成果進(jìn)行綜述，期望能為mrjps 家族的進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供參考和依據(jù)。

1 mrjps 家族的鑒定

早在1960年研究者就利用色譜層析和電泳等技術(shù)探索王漿中蛋白質(zhì)的組成、免疫特性及對(duì)比分析不同種類蜜蜂王漿蛋白的異同等(Patel et al.，1960;Tomoda et al.，1974，1977;Halberstadt，1980;Lensky and Rakover，1983;Thrasyvoulou，1983;Takenaka，1984;Otani et al.，1985;Yatsunami et al.，1987;Knecht and Kaatz，1990;Hanes et al.，1992;Kubo et al.，1996)。至上世紀(jì)九十年代，人們開始關(guān)注王漿中單組分的特征，陸續(xù)開展了王漿中酶類、mrjps 家族各成員的分離和鑒定工作(Kratky，1931;Gontarski，1949;Halberstadt，1970;Kramer et al.，1980，1982)。mrjps 家族各成員正是在這一背景下逐個(gè)鑒定出來。

mrjp1 1992年，Hanes 等(1992)利用等電聚焦的方法將王漿中一種糖蛋白分成八個(gè)等電點(diǎn)相似(PI 4.5～5.0)的蛋白條帶，后來證實(shí)此類糖蛋白就是分子量大小為55 kDa 的MRJP1(Schmitzova et al.，1998);1994年，Klaudiny 等(1994a)通過構(gòu)建8 日齡哺育蜂頭部的cDNA 文庫，篩選出3個(gè)與表達(dá)豐度較高的mRNA 相對(duì)應(yīng)的cDNA 克隆，其中一個(gè)被命名為rjpx 的cDNA 就是后來被鑒定為mrjp1 的部分序列;此后，Ohashi等(1997)報(bào)道了了一個(gè)命名為p56kp-4 的cDNA 序列，編碼一個(gè)分子量大小為56 kDa 的王漿主蛋白;次年，Schmitzova 等(1998)通過克隆測(cè)序發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與p56kP-4 核酸序列完全一致的克隆(rjp120)，其大小為1444 bp(包含19 nt polyA)，編碼產(chǎn)物為同一種王漿蛋白。隨后通過氨基酸N-端測(cè)序的方法，驗(yàn)證了王漿中55 kDa 蛋白的N-端氨基酸序列與rjp120 所編碼蛋白的N-端氨基酸序列相一致。至此，研究者將其正式命名為mrjp1。

mrjp2 Schmitzova 等(1998)利用斑點(diǎn)雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一些與rjpx cDNA(mrjp1)雜交時(shí)呈現(xiàn)出不同程度雜交信號(hào)的克隆，經(jīng)測(cè)序發(fā)現(xiàn)其中的3個(gè)克隆是rjp120 cDNA 的同源物。對(duì)含有最長cDNA 插入片段的克隆測(cè)序發(fā)現(xiàn)，該cDNA 片段由1579個(gè)堿基組成(包含18 nt polyA)，編碼452個(gè)氨基酸，鑒于它是mrjp1 的同源物遂將其命名為mrjp2。經(jīng)氨基酸N-端測(cè)序分析，發(fā)現(xiàn)其序列與王漿中49 kDa 的蛋白相一致。

mrjp3和mrjp4 Klaudiny 等(1994a)人通過構(gòu)建8 日齡哺育蜂頭部的cDNA 文庫，篩選出了三個(gè)與表達(dá)豐度較高的mRNA 相對(duì)應(yīng)的cDNA 克隆，其中的兩個(gè)克隆rjp57-1和rjp57-2(后來它們被依次命名為mrjp3和mrjp4)所編碼的蛋白質(zhì)是同源序列，并與王漿主蛋白序列具有高度的相似性。后來，Ohashi 等(1997)人對(duì)一個(gè)編碼64 kDa 王漿蛋白的cDNA 進(jìn)行克隆測(cè)序，發(fā)現(xiàn)它與rjp57-1的序列一致，由此認(rèn)定rjp57-1 克隆中的cDNA 序列編碼64 kDa 的王漿蛋白。Schmitzova 等(1998)通過氨基酸N-端測(cè)序，發(fā)現(xiàn)王漿中60～70 kDa大小的蛋白質(zhì)條帶其N-端序列與RJP57-1 的完全一致，證實(shí)了Ohashi 等人的研究結(jié)論并將其命名為MRJP3，同時(shí)將與之同源并由rjp57-2 編碼的蛋白序列命名為MRJP4。

mrjp5 Albert 等(1999a)通過克隆測(cè)序并與已知的mrjps cDNA 序列比對(duì)，發(fā)現(xiàn)了一組與所有已知的mrjps cDNA 具有同源性但不一致的序列，隨后經(jīng)過核酸序列和氨基酸序列分析認(rèn)為它是mrjps 基因家族中的一個(gè)新的成員，并將其命名為mrjp5。Schmitzova 等(1998)經(jīng)過氨基酸N-端測(cè)序認(rèn)定其編碼王漿中分子量大小為77～87 kDa 的一種王漿主蛋白。

mrjp6，mrjp7和mrjp8 Albert 等(2004)利用已知mrjps cDNA 序列(MRJP1～5)對(duì)蜜蜂頭部的EST 文庫進(jìn)行BLAST 檢索，發(fā)現(xiàn)除了包含五個(gè)已知的mrjps 序列外還得到了三個(gè)與已知mrjps 具有高度同源性的序列，經(jīng)過進(jìn)一步的分析研究者認(rèn)為它們各編碼一種新的MRJPs 蛋白，于是將它們依次命名為MRJP6、MRJP7和MRJP8。

mrjp9 Peiren 等(2005)在對(duì)蜂毒進(jìn)行蛋白組學(xué)分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種與MRJP8 氨基酸序列相似的蜂毒蛋白;Santos 等(2005)在對(duì)非洲哺育蜂的王漿腺進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)了與mrjps基因家族中已知成員具有較高同源性的蛋白質(zhì)片段，后來Albert 等(2007)獲得了編碼該蛋白相對(duì)應(yīng)的基因并命名為mrjp9。

mrjp-ψ通過對(duì)意蜂基因組的BLAST 檢索，Drapeau 等(2006)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)編碼不完整多肽的假基因，并命名為mrjp-ψ。而轉(zhuǎn)錄水平上的研究發(fā)現(xiàn)該基因在蜜蜂體內(nèi)并沒有發(fā)生表達(dá)，研究者因此認(rèn)為，該基因是蜜蜂的一個(gè)無效基因。

2 mrjps 家族特點(diǎn)

mrjps 家族各成員的核酸序列和氨基酸序列均呈現(xiàn)出較高的同源性，在結(jié)構(gòu)上也有一定的相似性。mrjps 家族一般 cDNA 序列約為1200～1800 bp，外顯子/內(nèi)含子的結(jié)構(gòu)高度保守，每個(gè)基因的編碼序列中都含有5個(gè)內(nèi)含子，且內(nèi)含子的相對(duì)位置相對(duì)較一致，只是是內(nèi)含子的大小和序列不同。其中mrjp2、mrjp3和mrjp5 基因存在重復(fù)序列的多態(tài)性(Schmitzova et al.，1998;Albert et al.，1999b;Albertov et al.，2005);而 mrjp3、mrjp4、mrjp5和mrjp7 的基因序列存在較豐富的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)(Albert and Klaudiny，2004)。

mrjps 家族蛋白序列特征:已知的MRJPs 家族各成員的N-端序列都具有疏水性區(qū)域，該區(qū)域除了具有N 鏈接糖基化位點(diǎn)外，還具有信號(hào)肽，表明該蛋白質(zhì)家族屬于分泌蛋白，可由細(xì)胞中合成后分泌出胞外(Klaudiny et al.，1994a;Drapeau et al.，2006)。另有研究表明該家族成員的氨基酸序列中均含有四個(gè)高度保守的半胱氨酸。mrjps 家族各成員還具有相似的免疫學(xué)特性，它們之間共享類似的抗原區(qū)，均含有七個(gè)抗原保守區(qū)，相當(dāng)于anti-MRJP1抗原決定部位(Peixoto et al.，2009)。mrjps 家族各成員的結(jié)構(gòu)特征具體如下:

mrjp1 編碼一種分子量為55 kDa 的弱酸性糖蛋白，對(duì)應(yīng)的cDNA 大小為1430 bp，編碼432個(gè)氨基酸，其N-端含有一個(gè)由19個(gè)氨基酸殘基組成的信號(hào)肽。該蛋白在王漿中以單體和/或低聚物的形式存在，低聚物分子量約為350～420 kDa(Ohashi et al.，1997;Simuth，2001;Bíliková et al.，2002;Kimura et al.，2003)，由MRJP1 單體和5 kDa Apisimin 經(jīng)非共價(jià)連接而成(Sano et al.，2004;Santos et al.，2005;Scarselli et al.，2005;Li et al.，2007)。MRJP1 的分子量和pI 呈現(xiàn)出一定幅度的波動(dòng)，主要是由其糖基化的差異造成(Su et al.，2005)。mrjp1 的序列長度為3038 bp，由6個(gè)外顯子和5個(gè)內(nèi)含子組成。Malecova 等(2003)發(fā)現(xiàn)的mrjp1 序列與之前兩次單獨(dú)發(fā)表的cDNA 序列之間多處存在差異，但并未改變其編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列。Kucharski 等(1998)對(duì)mrjp1 的cDNA 進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)其翻譯的蛋白質(zhì)序列中第9位的由半胱氨酸代替了精氨酸。因此，不同蜜蜂樣本之間的mrjp1 存在微小的差異。

mrjp2 編碼一種分子量為49 kDa 的糖蛋白(Kohno et al.，2004;Sano et al.，2004;Santos et al.，2005;Scarselli et al.，2005;Li et al.，2007;)，該蛋白所對(duì)應(yīng)的cDNA 大小為1544 bp，編碼512個(gè)氨基酸，其C-端存在一個(gè)由NQKNN為基本重復(fù)單元組成的重復(fù)區(qū)，該區(qū)內(nèi)存在的大量富氮氨基酸使之成為了氮元素的儲(chǔ)存庫。該蛋白序列中存在兩個(gè)糖基化位點(diǎn)使其呈現(xiàn)出一定的多態(tài)性(Su et al.，2005)。與意蜂mrjp2 相似，中華蜜蜂mrjp2 也具有多態(tài)性(Su et al.，2005)。

mrjp3 編碼一種分子量為60～70 kDa 的糖蛋白(Schmitzova et al.，1998)，該蛋白所對(duì)應(yīng)的cDNA大小為1830 bp，編碼610個(gè)氨基酸。在其C-端也存在的富氮重復(fù)區(qū)(Albert et al.，1996)由兩種可區(qū)分的片段組成，其中靠近N-端的片段比較保守，此重復(fù)區(qū)由長度為15 bp 編碼NQNA(D/N/G)或(K/R)QN(D/G)N 的五肽基本重復(fù)單元構(gòu)成(Albert et al.，1999b)。

mrjp4 編碼一種分子量為53 kDa 的糖蛋白，該蛋白所對(duì)應(yīng)的cDNA 大小為1612 bp，編碼464個(gè)氨基酸。與MRJP1、MRJP2、MRJP5 相比，該蛋白中必需氨基酸的總含量較低，但部分必需氨基酸如Leu(9.7%)、Val(8.0%)等則含量較多(Schmitzova et al.，1998)。另有研究表明該蛋白的編碼基因中存在多個(gè)SNP 位點(diǎn)，并且這些位點(diǎn)上堿基的替換通常會(huì)導(dǎo)致其編碼氨基酸的改變(Albert and Klaudiny，2004)。

mrjp5 編碼一種分子量為77～87 kDa 的糖蛋白，該蛋白所對(duì)應(yīng)的cDNA 大小為1965 bp，編碼598個(gè)氨基酸。其蛋白序列中存在一個(gè)重復(fù)單元為DRM 的三肽重復(fù)區(qū)，該區(qū)域發(fā)揮著富集氮元素和硫元素的功能。MRJP5 的重復(fù)區(qū)比MRJP3 的重復(fù)區(qū)長，但重復(fù)單元保守性相對(duì)較低。它們之間唯一共有的特征是:帶正電荷精氨酸/賴氨酸殘基和帶負(fù)電荷天冬氨酸殘基呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，這暗示該家族的重復(fù)性區(qū)域可能單獨(dú)進(jìn)化了兩次(Albert et al.，1999a;Drapeau et al.，2006)。

mrjp6 編碼一種分子量為47 kDa 的糖蛋白，該蛋白所對(duì)應(yīng)的cDNA 大小為1529 bp，編碼437個(gè)氨基酸，與MRJP5 具有高度的同源性。其序列中也存在 DRM 的三肽重復(fù)區(qū)(Albert et al.，1999a)，該基因所有內(nèi)含子的結(jié)構(gòu)與mrjp1 相同(Malecova et al.，2003)。此外，mrjp6 的5’非編碼區(qū)存在一個(gè)被命名為內(nèi)含子0 的“基因化石”，其在mRNA 加工期間因某種原因?qū)е聼o法剪切和拼接，從而成為mrjp6 mRNA 中的一部分。mrjp6 cDNA 的5’非編碼區(qū)也因此顯著長于其它mrjps(34～55 bp)(Albert and Klaudiny，2004)。

mrjp7 編碼一種分子量為48 kDa 的糖蛋白，該蛋白所對(duì)應(yīng)的cDNA 大小為1427 bp，編碼442個(gè)氨基酸，與MRJP2、MRJP6 蛋白序列的相似性分別為73.0%，66.7%，編碼序列中有兩個(gè)SNP 位點(diǎn)，但并未改變編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列。研究表明中華蜜蜂MRJP7 與意大利蜜蜂MRJP1、MRJP2、MRJP3和MRJP5 四種王漿主蛋白序列相似性分別為67%、72%、66%和78%，與已報(bào)道的中華蜜蜂MRJP5 蛋白序列的相似性為73%(Albert and Klaudiny，2004)。另有研究證實(shí)MRJP7 的多克隆抗體可用于檢測(cè)多種MRJPs，由此說明mrjps 基因家族成員之間具有高度的同源性。

mrjp8和mrjp9 的基因序列中缺少體現(xiàn)MRJPs營養(yǎng)功能的富氮重復(fù)區(qū)(Albert and Klaudiny，2007)。通過測(cè)序發(fā)現(xiàn)MRJP8 的cDNA 序列中由于存在內(nèi)含子，導(dǎo)致其cDNA 的5’非編碼區(qū)不能完全確 定(Albert and Klaudiny，2004)。MRJP9 cDNA 大小為1859 bp，含有一個(gè)完全開放閱讀框編碼423個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)。

3 mrjps 家族的進(jìn)化

mrjps 家族的9個(gè)成員以串聯(lián)排列的形式位于一個(gè)大小約為60 kb 的DNA 片段內(nèi)。1999年，Albert 等通過核酸遺傳進(jìn)化分析和蛋白質(zhì)親緣距離分析，發(fā)現(xiàn)該基因家族為單系群進(jìn)化模式(Albert et al.，1999a)，即該家族中所有成員是由一個(gè)共同的祖先進(jìn)化而來。鑒于當(dāng)時(shí)的mrjps 家族只包含其中的前五個(gè)成員(mrjp1～5)，故該分析具有很大的局限性。

隨著mrjps 家族其它成員的相繼發(fā)現(xiàn)。Albert等對(duì)包含了mrjp1～8 共八個(gè)成員的mrjps 家族再次做了遺傳進(jìn)化分析，證實(shí)了之前研究結(jié)論的同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)該基因家族中mrjp8是較早分化出來的一個(gè)基因，但是其它成員的分化順序當(dāng)時(shí)并不明確(Albert and Klaudiny，2004)。

后來，Drapeau 等通過對(duì)mrjps 家族的內(nèi)含子/外顯子基因結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)序列進(jìn)行研究，證實(shí)了Albert 等這方面的研究成果，并進(jìn)一步的提出了MRJPs 基因家族中各成員是由yellow-e3 這一共同祖先在其進(jìn)化的后期通過多次復(fù)制演變而來的假說。主要依據(jù)如下:1)在基因組中yellow-e3 基因位于mrjps 基因簇的一側(cè);2)yellow-e3 基因的內(nèi)含子/外顯子結(jié)構(gòu)和蛋白序列與mrjps 家族成員存在較高的相似度;3)微陣列表達(dá)數(shù)據(jù)表明yellow-e3 基因和mrjps 的功能存在較多的共同點(diǎn)(Drapeau et al.，2006)。

系統(tǒng)進(jìn)化相關(guān)研究還發(fā)現(xiàn)mrjps 家族中各成員以兩兩組合的方式出現(xiàn)在進(jìn)化樹的末端，即mrjp5和mrjp6，mrjp2和mrjp7，mrjp8和mrjp9 分別聚類在一起，從進(jìn)化的角度分析，進(jìn)化樹末端的兩個(gè)成員之間應(yīng)當(dāng)具有相對(duì)較近的親緣關(guān)系(Drapeau et al.，2006)。

4 mrjps 家族的功能

蜂王漿是蜜蜂幼蟲不可或缺的食物，作為王漿主要組分的MRJPs 與蜜蜂的生長發(fā)育和級(jí)型決定等生物學(xué)過程密切相關(guān)。研究表明MRJPs 中包含大量必需氨基酸(Schmitzova et al.，1998;Albert et al.，1999a)，多數(shù)都含有富氮重復(fù)區(qū)(Albert et al.，1999a，1999b)，某些成員(MRJP5)的蛋白序列中還存在著富集硫元素的三肽重復(fù)區(qū)(Drapeau et al.，2006)，這樣的氨基酸構(gòu)成決定了該家族具有重要的營養(yǎng)功能，能為蜜蜂的生長發(fā)育提供必要的營養(yǎng)物質(zhì)。近年來，隨著研究的不斷深入，mrjps 不同成員在蜜蜂體內(nèi)的表達(dá)及除營養(yǎng)之外的其他功能也逐漸被發(fā)現(xiàn)，使得對(duì)mrjps 的認(rèn)識(shí)更上了一個(gè)臺(tái)階，以下對(duì)mrjps家族中各成員的表達(dá)與功能逐一論述。

mrjp1 作為編碼王漿中含量最多的一種主蛋白，在蜜蜂體內(nèi)表達(dá)廣泛。研究證實(shí)mrjp1 不但在成年工蜂各階段表達(dá)(Klaudiny et al.，1994b;Hanes and Simuth，1997;Ohashi et al.，1997;Huang et al.，2012)，而且在蜂王和雄蜂體內(nèi)也有表達(dá)(Drapeau et al.，2006);就表達(dá)部位而言，該基因在蜜蜂的覃形體(Kucharski et al.，1998;Garcia et al.，2009;Peixoto et al.，2009;Hojo et al.，2010)、視神經(jīng)葉(Peixoto et al.，2009)、觸角神經(jīng)葉、光葉以及腦細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)(Rosmilah et al.，2006)等部位均被檢測(cè)到表達(dá)，這意味著該基因可能與蜂蜜的成熟、行為調(diào)控、神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育等有關(guān)。Royalactin 作為MRJP1 的單體，在蜜蜂的級(jí)型分化過程中發(fā)揮著決定性作用，能夠誘導(dǎo)幼蟲發(fā)育為蜂王(Masaki，2011)。眾多的研究還證實(shí)MRJP1 及其酶解產(chǎn)物具有多種生物學(xué)活性，如抗疲勞、抗腫瘤、刺激細(xì)胞生長、輔助傷口愈合、保護(hù)肝臟、促進(jìn)肝細(xì)胞再生、降血壓、提高免疫力、促進(jìn)細(xì)胞增殖以及參與王漿對(duì)異體產(chǎn)生的過敏反應(yīng)等(Kamakura et al.，2001;Drapeau et al.，2006;Majtán et al.，2006，2009;Rosmilah et al.，2008;Shen et al.，2010)。

mrjp2 編碼的蛋白在王漿中的含量較MRJP1少，但其必需氨基酸的含量則高達(dá)47%。MRJP2僅在哺育蜂和產(chǎn)卵工蜂的王漿腺中表達(dá)而在采集蜂中不表達(dá)(Nakaoka et al.，2008)，表明該基因在蜜蜂體內(nèi)發(fā)揮著重要的營養(yǎng)功能。通過比較產(chǎn)卵工蜂和正常工蜂的基因表達(dá)譜發(fā)現(xiàn)，mrjp2 在前者中的表達(dá)水平顯著性的低于后者，說明該基因可能與產(chǎn)卵工蜂的卵巢激活與正常工蜂的不育有關(guān)(Thompson et al.，2006);通過對(duì)哺育蜂和采集蜂頭部(去除咽下腺)的蛋白質(zhì)組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)mrjp2 在哺育蜂的頭部表達(dá)，這與哺育蜂的職能及蜜蜂級(jí)型分化中王漿的功能相一致，據(jù)此認(rèn)為MRJP2 參與蜜蜂幼蟲的級(jí)型決定和社會(huì)功能的分化(Schmitzova et al.，1998;Garcia et al.，2009);另外，mrjp2 也在蜜蜂腦部(Kucharski and Maleszka，2002;Albert and Klaudiny，2004;Garcia et al.，2009;Peixoto et al.，2009)和覃形體(Kucharski and Maleszka，2002;Hojo et al.，2010)中表達(dá)，但目前尚不了解它們?cè)谶@些組織表達(dá)的具體生理功能。體外實(shí)驗(yàn)研究表明MRJP2 能刺激小鼠巨噬細(xì)胞釋放TNF-a 因子，發(fā)揮抗腫瘤的作用(Simuth et al.，2004)，MRJP2 及其糖基化產(chǎn)物還具有抑菌作用等多種功能(Simuth，2001;Bíliková et al.，2009)。

mrjp3 在蜜蜂體內(nèi)的表達(dá)較廣泛，該基因在三型蜂中均發(fā)生表達(dá)，在哺育蜂體內(nèi)的表達(dá)較采集蜂顯著增高(Klaudiny et al.，1994b;Ohashi et al.，1997;Schmitzova et al.，1998;Drapeau et al.，2006;Liu and Su，2011);就具體部位而言除在王漿腺中大量表達(dá)外，該基因在蜜蜂的腦部、覃形體(Kucharski et al.，1998)和神經(jīng)纖維網(wǎng)(Peixoto et al.，2009)中也有表達(dá)，這暗示著它在蜜蜂體內(nèi)有多種生物學(xué)功能。MRJP3 的C-端存在一個(gè)數(shù)目可變的串聯(lián)重復(fù)序列(Albert et al.，1999b)，此序列可能與與其它蛋白之間發(fā)生互作，進(jìn)而影響蜂王后代的產(chǎn)漿量(Baitala et al.，2010);其次，當(dāng)王漿中MRJP3 兩種異構(gòu)體68 kDa和64 kDa 之間的比例增大時(shí)，食用此種王漿的幼蟲或蛹會(huì)出現(xiàn)體重增加、體型變大、發(fā)育周期縮短，以及蜂王的產(chǎn)卵力提高等現(xiàn)象(Huang et al.，2012)。并通過進(jìn)一步比較MRJP3 與MRJP1 對(duì)蜂王幼蟲發(fā)育的影響(Masaki，2011)，發(fā)現(xiàn)MRJP1維持蜂王幼蟲的基本生長而MRJP3 能夠優(yōu)化蜂王幼蟲生長。另有研究證實(shí)MRJP3 具有抗炎、抗過敏、發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)等多種生物學(xué)活性(Takenaka，1984;Oka et al.，2001;Okamoto et al.，2003;Kohno et al.，2004)。

mrjp4 主要在哺育蜂王漿腺中表達(dá)，但其表達(dá)較其他王漿蛋白低(Klaudiny et al.，1994b;Kubo et al.，1996;Ohashi et al.，1997)，在采集蜂體內(nèi)的表達(dá)顯著低于哺育蜂(Liu and Su，2011)。蜂王體內(nèi)mrjp4 僅在蜂王幼蟲期進(jìn)行表達(dá)(Chen et al.，2012)。由于該蛋白必需氨基酸含量較低，研究者認(rèn)為mrjp4 在蜜蜂體內(nèi)除營養(yǎng)功能外還可能發(fā)揮著其它的功能(Schmitzova et al.，1998)。

mrjp5 在蜜蜂各發(fā)育時(shí)期均有表達(dá)，在成蟲期的表達(dá)量高于胚胎期、幼蟲期和蛹期。在5 日齡及其之后的工蜂體內(nèi)高豐度表達(dá)，至26 日齡左右時(shí)表達(dá)量顯著降低(Drapeau et al.，2006)，該表達(dá)模式與 mrjp1 完全不同(Kucharski et al.，1998)。這說明盡管mrjps 各成員在基因組中的位置鄰近，但它們的表達(dá)沒有共同的調(diào)控機(jī)制。功能研究僅發(fā)現(xiàn)MRJP5 促進(jìn)細(xì)胞的生長繁殖(劉芳等，2011)。

mrjp6 在蜜蜂體內(nèi)的表達(dá)呈現(xiàn)出顯著的級(jí)型差異。該基因在蜂王的幼蟲期不發(fā)生表達(dá)(Chen et al.，2012)，而在工蜂的不同發(fā)育時(shí)期(包括幼蟲期)均進(jìn)行低豐度的表達(dá)，但在采集蜂中表達(dá)量高于哺育蜂(Liu and Su，2011)。有關(guān)該基因的功能目前報(bào)道較少，除了營養(yǎng)功能外的其它生物學(xué)作用尚未可知。

mrjp7 Chen 等(2012)通過對(duì)蜂王和工蜂的轉(zhuǎn)錄組研究，發(fā)現(xiàn)mrjp7 在蜜蜂的兩個(gè)級(jí)型中都有表達(dá)，其表達(dá)具有時(shí)期特異性，mrjp7 僅在5 日齡的幼蟲中表達(dá)而在4 日齡以內(nèi)的幼蟲中不發(fā)生表達(dá);Liu 等(2011)和Garcia 等(2009)分別通過對(duì)哺育蜂和采集蜂頭部的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和蛋白質(zhì)組比較，發(fā)現(xiàn)mrjp7 在各階段成年工蜂頭部有表達(dá)，在哺育蜂中的表達(dá)量顯著高于采集蜂;Hojo 等(2010)發(fā)現(xiàn)mrjp7是在蜜蜂頭部覃形體中表達(dá)豐度最高的一種王漿主蛋白;Thompson 等(2006)通過比較產(chǎn)卵工蜂和正常工蜂頭部和腹部的基因表達(dá)譜，鑒定出了三個(gè)表達(dá)顯著差異的基因，mrjp7 就是其中之一，并證實(shí)了其在產(chǎn)卵工蜂頭部的表達(dá)水平顯著的低于正常工蜂。據(jù)此推斷該基因可能調(diào)節(jié)工蜂卵巢的激活與否，從而決定工蜂的產(chǎn)卵特性。

mrjp8 Peiren 等(2008)通過對(duì)蜜蜂毒腺的蛋白質(zhì)組分析發(fā)現(xiàn)，mrjp8 在毒腺中有表達(dá)，且會(huì)被分泌到毒囊中。后來Blank 等(2012)發(fā)現(xiàn)MRJP8 能夠使蜂毒過敏者的體內(nèi)產(chǎn)生lgE，說明MRJP8 在蜂毒中是一種過敏原，參與蜂毒引起的過敏反應(yīng)。

mrjp9是mrjps 家族中不具有營養(yǎng)功能的王漿蛋白，該基因與熊蜂的BtRJPL 基因有較近親源性，因此被認(rèn)為可能是BtRJPL 基因的功能同系物(Kupke et al.，2008)。該基因在蜜蜂體內(nèi)的表達(dá)水平普遍較低，在工蜂的王漿腺、毒腺、觸角和蜂王的受精囊中均有表達(dá)(李江紅等，2011)。目前一般認(rèn)為MRJP9是作為一種過敏原參與蜂毒引起的過敏反應(yīng)(Albert and Klaudiny，2007;Peiren et al.，2008)，或是作為表皮結(jié)構(gòu)成分保護(hù)分泌細(xì)胞免于蜜蜂毒素引發(fā)的損傷(Peiren et al.，2005)。

5 結(jié)語

自上世紀(jì)九十年代以來，王漿主蛋白的研究一直是蜂學(xué)研究的熱點(diǎn)，mrjps 家族各成員不斷得到補(bǔ)充，該家族的起源進(jìn)化、各成員的理化特征、表達(dá)調(diào)控和生物學(xué)功能等研究不斷深入，初步搭建起了該家族的結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。但仍有許多工作還不清楚，如此基因家族各成員進(jìn)化關(guān)系，它們?cè)诿鄯潴w內(nèi)的基因表達(dá)及調(diào)控方法和路徑，各成員在蜜蜂體內(nèi)的功能等等。研究者們還需的出更多的努力，挖掘蜜蜂王漿蛋白家族背后的生物學(xué)知識(shí)及其相關(guān)功能，以便更好的了解和利用這一重要蜜蜂資源。

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