论文《王浆素诱导蜂王分化》

    前两天论坛里提到了《nature》杂志上于2011年发表的一篇日本富山县立大学镰仓昌树博士发表的论文《王浆素诱导蜂王分化》，笔者试着翻译了一下原文，无奈受专业知识所限，翻到具体实验过程的时候难以继续下去，希望在论坛中将我已经翻译出来的内容与各位一起分享，并希望得到更加专业的人士的指导和帮助能够帮助我理解原文中实验部分的专业术语，共同研究学习。            原文可从以下链接下载：http://dl.vmall.com/c0pccuwd21
    有一篇苏松坤老师的论文可做参考帮助理解原文，下载地址：http://dl.vmall.com/c04ayl7jto    原文信息量大，论文作者还有一份长达71业的论文补充说明，一并分享供大家学习参考: http://dl.vmall.com/c0amz53a13

    我翻译的部分原文如下，希望得到各位指正：
                                                                                                


                                                                                                    王浆素诱导蜜蜂蜂王分化

    蜜蜂（意蜂）存在两种雌性级型：蜂王和工蜂。尽管蜂王浆控制级型分化的机制长久以来不为人知，但这种二态性不是基因差异造成的，而是由于摄入蜂王浆造成的。在这里我要揭示蜂王浆中的一种蛋白57-kDa，之前被称为王浆素，诱导了蜜蜂蜂卵分化为蜂王。王浆素可以增大体积、促进卵巢发育和缩短蜜蜂发育时间。令人吃惊的是，这个蛋白质在果蝇身上有类似的效果。机理研究显示royalactin能激活p70 s6激酶，这种激酶能够增大体型、增加细胞分裂素蛋白激酶的活性（该酶在缩短幼虫发育时间上起重要左右）、提高卵巢发育必需的保幼激素水平。敲除蜜蜂和果蝇脂肪体中的表皮生长因子受体（Egfr）会阻碍王浆素诱导的所有形态变化，这说明Egfr起到调节这些功能的作用。这些发现表明蜂王浆中的特殊因子王浆素通过Egfr-调节信号通道诱导蜂王发育。

   

     社会性昆虫的级型代表了进化过程中从一个组织到达另一个组织的主要转化之一。蜜蜂（意蜂）显示了非遗传多型性，即成年雌虫形成两种独立的级型，蜂王和工蜂，取决于级型确定关键时期它们所处的环境。这种二态性不是基因差异造成的。与工蜂相比，蜂王体型较大、发育时间较短，是工蜂寿命的十倍，通常为1-2年，每天产卵2000枚；而工蜂养育幼虫以及采集花蜜。当用蜂王浆饲养幼虫时，它们就分化成蜂王。蜂王浆似乎含有一种特殊因子可以决定级型分化，但是之前并没有鉴别出来。此外，摄入蜂王浆后的保幼激素和退化类固醇的级型调制和级型分化中的发育信号之间的关系尚不清晰。因此，我旨在确定蜜蜂级型分化的诱导因素，研究此因素诱导级型发展的机制。

蜂王浆级型分化诱导因素
    饲喂蜂王的饮食要求是明确的，但是没有报道过饲喂工蜂的食物要求。 与此相关，与食用新鲜蜂王浆的幼虫相比，我发现用40℃储存7天的蜂王浆（不具备任何抗衰老功效）饲喂幼虫，幼虫显示出发育时间延长、羽化时体重降低以及卵巢尺寸减小，尽管他们是蜂王和工蜂中间体。（补充表格1a-c）。这个结果显示高温度下长时间储存的蜂王浆会降低蜂王分化所需蜂王浆的活性。因此，将蜂王浆在40℃状态下储存7天、14天、21天和30天，同时检查这些蜂王浆样品对级型分化的影响。与储藏时间相对应，40℃储藏30天的蜂王浆能造成发育中幼虫增长减退、成虫体重减少、卵巢尺寸减小和成虫前阶段的延长。（补充表格1）。用40℃ 储存30天的蜂王浆（40℃/30天）喂养成年雌虫将完全发育为工蜂的形态。这些结果显示蜂王浆中引起蜂王分化的假定诱导因素在40℃状态下会随着储存时间逐渐减少，在30天后会完全减少。应此，接下来研究储存过程中蜂王浆的成分变化。
    首先，测量4℃和40℃时储存30天的蜂王浆样品中各种维他命、10-HDA、碳水化合物和脂肪酸的含量。受检化合物中含量没有明显差异，除了泛酸，40℃时储存30天显示浓度降为初始浓度的60%（补充表1）。然而，与之前的一篇报道一致，泛酸无法诱导蜂王分化（未显示数据）。接下来，使用高效液相色谱法和聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析蜂王浆中蛋白质成分变化。储存过程中450-kDa蛋白、170-kDa蛋白和57kDa蛋白（王浆素）降低。（补充表格2a和补充表格3）王浆素是单分子构造蛋白，在大鼠肝细胞上显示与表皮生产因子相似的功效。170-kDa蛋白在40℃储存14天之后品质完全下降，40℃储存21天或30天后在蜂王浆中无法检测到该蛋白，因为这种蜂王浆仍然可以影响卵巢发育和幼虫生长，170-kDa蛋白好像跟级型分化没有关系（补充表格1和2a）。王浆素根据储存时间成比例下降，在40℃储存30天之后完全消失，40℃储存30天后仅有10%450-kDa蛋白消失（补充表格2a）。
    接下来，提纯王浆素和450-kDa蛋白（补充表格2b-d），按上述方式检测这些因素对级型分化的影响。如图1所示，450-kDa蛋白（0.5%至2% w/w食物）和酪蛋白（2.0% w/w 食物）作为评估营养效果的对照，这不会改表用40℃/30d饲喂个体的最终成虫尺寸，发育时间或是卵巢尺寸。与此对照，根据食物中（包含40℃/30天蜂王浆）王浆素的浓度，成虫发育时间成比例缩短，体重和卵巢尺寸成比例增加，并且它与含有2.0%w/w蜂王浆的食物诱导蜂王分化效果相同。（图1和补充表格4a）。用重组王浆素饲喂幼虫结果相似（E-王浆素 47kDa）。此外，和蜂王浆功效一样，王浆素和E-王浆素可以增加40℃/30天蜂王浆饲喂的幼虫的保幼激素滴度-此激素在幼虫第四龄期增加以促进蜂王发育，但是450-kDa蛋白没有此功效。（补充表格4b）综上考虑，这些结果显示王浆素对级型分化的刺激影响不是营养方面的，而是形态方面的，王浆素是蜂王浆中诱导级型分化的主要活性因子。

蜂王浆和王浆素对果蝇的影响
    因为至今还未开发出意蜂的变体，所以在个体层面研究蜜蜂级型分化的潜在机制很困难。另一方面，果蝇作为许多研究领域模式生物，可以用于发育生物学中的基因分析。我考虑如果蜂王浆在果蝇身上诱导的形态和生理变化与蜂王浆在蜂王上诱导的相似，那么果蝇可能是级型分析研究的一个合适的模式生物。因此，我研究了蜂王浆对果蝇幼虫的影响。
当只用蜂王浆饲喂果蝇幼虫时，幼虫在蛹化前就死了。然而，与用对照培养基或是酪蛋白饲喂的果蝇相比，用含20%蜂王浆、8%酵母和10%D-葡萄糖的培养基饲喂果蝇，身体尺寸增大（体重和身长）、繁殖力增强，寿命延长并且发育时间缩短。此外，蜂王浆培养基增大细胞尺寸而不是细胞数目（补充表格5）。用40℃/30天蜂王浆（不影响形态和生理变化）饲喂的果蝇，王浆素可使其身体尺寸、细胞尺寸和繁殖力增大，寿命延长以及发育时间缩短。然而，450-kDa没有此功效（图2、补充图5和补充表格2），这与观察到的王浆素是蜂王浆中诱导级型分化的主要活性因子一致。因此，新鲜蜂王浆使得基因一致的果蝇幼虫发育为与蜂王表型相似的成虫个体，说明果蝇可作为级型分化基因分析的模式生物。

王浆素通过表皮生长因子受体改变果蝇表型
    后生动物的胰岛素信号通道在调节身体尺寸、生长和新陈代谢方面起到重要作用。首先，我研究了蜂王浆对胰岛素受体（InR）变体（InRE19/InRE19和InRp5545/InR）身体尺寸的影响，变体显示前胸腺和咽喉侧腺磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）活性提高P0206-Gal4(P0206>dP13K), 所有都显示身体尺寸和体重下降。

厉害啊，老山还有专业翻译人员。

专业的一米了，高度绝对了，57kd真的很牛的说，这个日本科学家想拿诺贝尔啊

值得学习，但还是没有找到王浆素的成分。