近日，中国农业科学院蜜蜂研究所资源昆虫生物学与饲养团队解析了蜜蜂工蜂和雄蜂胚胎发育期的磷酸化调控网络，为深入理解蜜蜂胚胎发育的分子机制提供了理论依据。相关研究结果发表在《Frontiers in Cell and Developmental Biology》。
蜜蜂胚胎发育期是蜜蜂器官形成的重要时期，对成年蜜蜂生物学特性的形成具有重要意义。蛋白质的磷酸化是生物体内一种普通的调节方式，在细胞信号转导的过程中起重要作用，但是我们对蜜蜂胚胎发育过程中磷酸化调节网络却所知甚少。因此，团队利用蛋白质组学、生物信息学和基因组学学科交叉研究手段，系统解析了调控胚胎发育的磷酸化调控网络以及关键激酶和调控蛋白质。
在蜜蜂胚胎发育过程中，我们鉴定到一系列磷酸化蛋白质和磷酸化位点，并预测了相关的磷酸激酶。研究表明，蜜蜂工蜂和雄蜂在胚胎发育的过程中总体策略是相似的。在新生胚胎中，蛋白激酶A在调节细胞增殖和胚层形成中起重要作用。到了胚胎发育中期，激酶亚家族双特异性酪氨酸调节激酶、细胞周期蛋白依赖性激酶 （CDK） 以及与蛋白质合成和形态发生相关的诱导途径，支持了胚层发育、器官发生和背索闭合等各个重要事件的进行。通过比较相同日龄的工蜂和雄蜂的胚胎发育，发现二者分化形成出不同的调控策略，并且这些差异与工蜂和雄蜂胚胎发育的轨迹是吻合的。最后利用RNA干扰技术对关键调控激酶CAMK2进行了功能验证。这是迄今为止最全面深入的蜜蜂胚胎磷酸化蛋白质组数据，为下一步的蜜蜂胚胎干细胞和转基因研究提供了理论依据。
该研究得到国家自然基金、中国农业科学院科技创新工程、国家蜂产业技术体系等项目支持。
原文链接：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2022.1006964/abstract
