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Molecular characterization and functional analysis of a Spodoptera exigua ubiquitous carboxylesterase suggested it acted as a cuticle enzyme degradation of ester chemical stimulus
Pesticide Biochemistry and Physiology ( IF 4.2 ) Pub Date : 2020-02-01 , DOI: 10.1016/j.pestbp.2019.11.022 Peng He 1 , Ding-Ze Mang 2 , Hong Wang 1 , Mei-Mei Wang 1 , Yu-Feng Ma 1 , Jun Wang 1 , Guang-Lei Chen 1 , Fan Zhang 3 , Ming He 1
Pesticide Biochemistry and Physiology ( IF 4.2 ) Pub Date : 2020-02-01 , DOI: 10.1016/j.pestbp.2019.11.022 Peng He 1 , Ding-Ze Mang 2 , Hong Wang 1 , Mei-Mei Wang 1 , Yu-Feng Ma 1 , Jun Wang 1 , Guang-Lei Chen 1 , Fan Zhang 3 , Ming He 1
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Odorant-degrading enzymes (ODEs) are considered to play key roles in odorant inactivation to maintain the odorant receptor sensitivity of insects. Some members of carboxylesterase (CXE) is a major sub-family of ODEs. However, only a few CXEs have been functionally characterized so far. In the present study, we cloned the antennal esterase SexiCXE11 cDNA full-length sequences from the male antennae of a notorious crop pest, Spodoptera exigua, and its encoded 538 amino acids. It was similar to other insect esterases and had the characteristics of a carboxylesterase. We expressed recombinant enzyme in High-Five insect cells and obtained the high level purified recombinant protein by affinity column. Furthermore we test enzyme activity toward its two acetate sex pheromone components (Z9,E12-Tetradecadienyl acetate, Z9E12-14:Ac and Z9-Tetradecenyl acetate, Z9-14:Ac) and other 18 ester plant volatiles. Our results demonstrated that SexiCXE11 degraded acetate sex pheromone components with similar degradation activities (about 15.75% with Z9E12-14:Ac and 19.28% with Z9-14:Ac) and plant volatiles with a relatively high activity such as pentyl acetate and (Z)-3-hexenyl caproate. SexiCXE11 had high hydrolytic activity with these two ester odorants (>50% degradation), which is characterized that although a ubiquitous expression esterase SexiCXE11 may be partly involved with olfaction. This study may facilitate a better understanding of moth ODE differentiation and suggest strategies for the development of new pest behavior inhibitors.
中文翻译：
甜菜夜蛾普遍存在的羧酸酯酶的分子表征和功能分析表明它作为酯化学刺激物的角质层酶降解
气味降解酶 (ODE) 被认为在气味灭活中发挥关键作用，以维持昆虫的气味受体敏感性。羧酸酯酶 (CXE) 的一些成员是 ODE 的一个主要亚家族。然而，到目前为止，只有少数 CXE 已被功能表征。在本研究中，我们从臭名昭著的作物害虫甜菜夜蛾的雄性触角中克隆了触角酯酶 SexiCXE11 cDNA 全长序列及其编码的 538 个氨基酸。它与其他昆虫酯酶相似，具有羧酸酯酶的特征。我们在High-Five昆虫细胞中表达重组酶，通过亲和柱获得高水平纯化的重组蛋白。此外，我们测试了酶对其两种醋酸性信息素成分（Z9,E12-Tetradecadienyl醋酸酯，Z9E12-14：Ac 和 Z9-Tetradecenyl acetate, Z9-14:Ac) 和其他十八酯植物挥发物。我们的结果表明，SexiCXE11 可以降解具有相似降解活性的乙酸性信息素成分（Z9E12-14:Ac 约为 15.75%，Z9-14:Ac 约为 19.28%）和具有相对较高活性的植物挥发物，如乙酸戊酯和 (Z) -3-己烯基己酸酯。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。我们的结果表明，SexiCXE11 可以降解具有相似降解活性的乙酸性信息素成分（Z9E12-14:Ac 约为 15.75%，Z9-14:Ac 约为 19.28%）和具有相对较高活性的植物挥发物，如乙酸戊酯和 (Z) -3-己烯基己酸酯。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。我们的结果表明，SexiCXE11 可以降解具有相似降解活性的乙酸性信息素成分（Z9E12-14:Ac 约为 15.75%，Z9-14:Ac 约为 19.28%）和具有相对较高活性的植物挥发物，如乙酸戊酯和 (Z) -3-己烯基己酸酯。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 的分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。
更新日期：2020-02-01
中文翻译：
甜菜夜蛾普遍存在的羧酸酯酶的分子表征和功能分析表明它作为酯化学刺激物的角质层酶降解
气味降解酶 (ODE) 被认为在气味灭活中发挥关键作用，以维持昆虫的气味受体敏感性。羧酸酯酶 (CXE) 的一些成员是 ODE 的一个主要亚家族。然而，到目前为止，只有少数 CXE 已被功能表征。在本研究中，我们从臭名昭著的作物害虫甜菜夜蛾的雄性触角中克隆了触角酯酶 SexiCXE11 cDNA 全长序列及其编码的 538 个氨基酸。它与其他昆虫酯酶相似，具有羧酸酯酶的特征。我们在High-Five昆虫细胞中表达重组酶，通过亲和柱获得高水平纯化的重组蛋白。此外，我们测试了酶对其两种醋酸性信息素成分（Z9,E12-Tetradecadienyl醋酸酯，Z9E12-14：Ac 和 Z9-Tetradecenyl acetate, Z9-14:Ac) 和其他十八酯植物挥发物。我们的结果表明，SexiCXE11 可以降解具有相似降解活性的乙酸性信息素成分（Z9E12-14:Ac 约为 15.75%，Z9-14:Ac 约为 19.28%）和具有相对较高活性的植物挥发物，如乙酸戊酯和 (Z) -3-己烯基己酸酯。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。我们的结果表明，SexiCXE11 可以降解具有相似降解活性的乙酸性信息素成分（Z9E12-14:Ac 约为 15.75%，Z9-14:Ac 约为 19.28%）和具有相对较高活性的植物挥发物，如乙酸戊酯和 (Z) -3-己烯基己酸酯。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。我们的结果表明，SexiCXE11 可以降解具有相似降解活性的乙酸性信息素成分（Z9E12-14:Ac 约为 15.75%，Z9-14:Ac 约为 19.28%）和具有相对较高活性的植物挥发物，如乙酸戊酯和 (Z) -3-己烯基己酸酯。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。SexiCXE11 对这两种酯类气味剂具有高水解活性（> 50% 降解），其特征是尽管普遍存在的表达酯酶 SexiCXE11 可能部分与嗅觉有关。这项研究可能有助于更好地了解蛾 ODE 的分化，并提出开发新害虫行为抑制剂的策略。
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