近日，江苏科技大学生物技术学院、蚕业研究所李木旺研究员团队在国际昆虫学领域一区TOP期刊 《Insect Biochemistry and Molecular Biology》在线发表了题为“Ultrabithorax inhibits the expression of myc by directly binding to its 5’-UTR in the posterior silk gland of Bombyx mori”的研究论文，深入研究了昆虫中两个重要转录因子Ubx与Myc之间的调控关系。
本论文基于课题组前期研究结果，着眼于过表达Ubx后，UbxOE品系家蚕的Myc表达水平被抑制导致核糖体生成途径受阻，蛋白翻译效率下降这一问题，探讨了转录因子Ubx对Myc的调控作用。通过对家蚕ChIP-Seq数据的分析以及转录因子结合位点的预测，证明了Myc上游启动子序列和5'-UTR上存在Ubx的结合位点。
随后，利用细胞水平的双荧光素酶报告实验和体外的凝胶迁移阻滞实验来研究Ubx调控Myc的主要作用方式。发现Myc上游2kb启动子及5'-UTR序列在Ubx过表达的条件下会显著抑制下游基因的表达。通过对启动子的逐步截短以及对Ubx结合基序的突变，找到了Ubx抑制Myc表达的关键作用位点。此外，为了证实Ubx可以直接与Myc的5'-UTR结合，利用原核表达得到纯化后的Ubx蛋白，并且设计合成了包含Ubx结合位点的DNA探针，通过EMSA实验证实了这一推断。
上图 双荧光素酶报告系统验证Ubx的主要作用位点
由于Myc是调控核糖体亚基表达的关键转录因子，因此过表达Ubx对其的直接抑制作用导致在UbxOE家蚕品系五龄第三天的后部丝腺中，有超过一半的核糖体大小亚基基因的表达受到抑制，解释了该品系在丝素基因表达水平明显提升的情况下，丝蛋白产量却无法提高的现象，并为解决这一问题提供了可能。最后，通过对五个目十一种昆虫中Ubx结合Myc情况的分析，推测Ubx对Myc的调控作用在昆虫中可能广泛存在。
本研究揭示了Ubx与Myc这两个影响昆虫生长发育的关键转录因子之间的调控关系，研究结果有助于进一步理解昆虫发育和器官形成的复杂过程，对于揭示Ubx和Myc转录因子间的协调关系在丝蛋白合成中发挥的作用有着重要的理论价值。
江苏科技大学生物技术学院、蚕业研究所生物学硕士研究生焦倩倩为第一作者，李木旺研究员和秦笙副教授为本论文的共同通讯作者。该研究得到了中国国家自然科学基金（32072790，31972621）的资助。
论文链接如下：https://doi.org/10.1016/j.ibmb.2025.104303
