Boosting the bee: Leveraging the structural capabilities of the lipoprotein Vitellogenin to support honey bee (Apis mellifera) health.

Vitellogenin er et fundamentalt protein: Det er like gammelt som flercellet dyrelivet på Jorda, dvs 700 millioner år. I dag finnes Vitellogenin i nesten alle dyr som legger egg. Vitellogenin er essensielt for at egg skal utvikle seg til nytt liv. Men, dette er ikke alt: Forskningen vår har vist at Vitellogenin er sentralt for immunforsvaret, helse-effekter av kosthold, samt adferd hos voksne dyr. Vi har fokusert vår forskning på honningbier, som er viktige som produksjonsdyr av honning samt pollineringstjenester i landbruket. Nylig fant vi ut at honningbier har minst 121 varianter (unike utforminger) av Vitellogenin. Disse proteinvariantene utgjør en unik ressurs for å besvare spørsmål om Vitellogenin, og svarene har implikasjoner for andre dyr i verdikjeden, som feks fjørfe og oppdrettsfisk. I dette nye prosjektet skal vi studere utvalgte Vitellogenin-varianter som sannsynligvis har ulike konsekvenser for immunforsvaret, helse-effekter av kosthold og adferd hos honningbier. I tillegg til å teste disse sammenhengene, som kan føre til nye retningslinjer for biavl, så jobber vi nært opptil birøktere og veterinærer. Dette arbeidet med interessegrupper for bier kan videreføre funnene våre i praksis, og legge grunnlaget for bedre biehelse i framtida. Prosjektet er i sammarbeid med institusjoner i inn- og utland, inkludert Universitetet i Bergen, Oxford University, og US Department of Agriculture.

Vitellogenin (Vg) is an important yolk protein in most egg-laying animals?from sponges to chickens. We have studied Vg for 20 years, and during this time, the functional characterization of the protein expanded: From simple "yolk precursor", to a multifunctional protein important for health and behavior. Our previous work was a key to this paradigm shift. We now propose to use our unique knowledge base to leverage a new finding: 121 Vg variants in honey bees (Apis mellifera). By leveraging these protein variants, we will deliver results at the forefront of molecular biology while addressing a challenge to agriculture and society: the need to alleviate stresses on bees from diseases and poor nutrition. To achieve our objectives, we launch a multidisciplinary initiative that involves 6 academic partners as well as stakeholder groups. Our project is structured around two task areas: cutting-edge basic research (WP1-3) and cutting-edge applied research (WP4-5). Under WP1-3 we utilize specific Vg variants or Vg-inspired synthetic constructs to resolve questions about Vg multifunctionality; in pathogen-, lipid- and DNA-binding. Under WP4 we test how specific Vg variants perform in bee colonies in the USA, in collaboration and synergy with the USDA's Baton Rouge lab. This lab is a world-authority on bee health and genetic stock development. Our applied research is taken to a next level in WP5, where stakeholders form interdisciplinary teams to develop simple "at-home" quantification tools for Vg. Our project outputs are positioned to boost the molecular understanding of Vg (with implications for the many taxa that rely on this protein), and to modernize the use of Vg in veterinary diagnostics in the service of bees and beekeepers.