꿀벌(honey bee)은 대표적인 화분매개곤충으로 산업적 가치가 높을 뿐만 아니라 생태계에서도 중요한 위치를 차지한다. 2006년 이후 꿀벌군집붕괴현상(CCD)으로 인해 수많은 꿀벌들이 죽었지만 아직까지 그 정확한 원인이 밝혀지지 않아 여전히 꿀벌들의 생존을 위협하고 있다. 이와 더불어 최근 기후변화에 의한 불확실한 환경조건 또한 꿀벌을 위협하는 요소들 중 하나이다. 본 실험에서는 이러한 외부 환경 조건에 대한 꿀벌의 생리적인 반응을 측정하기 위해서 heat shock protein (hsp) 유전자를 이용하였다. 꿀벌의 유전체 분석을 통하여 36개의 hsp 유전자를 선발하였다. 이들 중 hsp40, hsp70, grp78, hsp90를 선정하여 quantitative real-time PCR를 통해 발현량을 분석하였다. 고온 처리(40, 45, 50°C)를 했을 때 45°C에서 hsp 발현량이 가장 높았다. 그리고 조직별(지방체, 중장, 날개 근육)로는 날개근육에서 발현량이 가장 높았다. 적화제 섭식 시 hsp 발현량이 증가하였지만, 살충제 이미다클로프리드 섭식 시는 hsp 발현량이 감소하였다. 즉, 외부 스트레스에 대해 꿀벌 hsp 유전자들의 발현이 다양한 패턴을 나타냈다. 이를 바탕으로 스트레스에 반응하는 꿀벌의 생리에 대해 더 폭넓은 이해가 있을 것으로 예상된다.

서양종꿀벌(Apis mellifera)과 동양종꿀벌(Apis cerana)에서 온도 스트레스(4℃, 37℃)에 의한 Cu-Zn superoxide dismutase (SOD1)과 thioredoxin reductase (TrxR) 유전자발현 정도를 비교하였다. 그 결과 두 종 모두 처리 후 5시간까지 SOD1과 TrxR의 발현이 급격히 증가하다 차츰 감소하는 경향을 보였다. 스트레스 성 물질(MV, H2O2) 주입에서는 H2O2보다 MV에 의해 현저히 SOD1과 TrxR의 발 현이 증가하였다. 온도스트레스와 물질주입 스트레스 조건하에서 SOD1과 TrxR 의 효소활성을 측정한 결과, 발현시간보다 좀 더 늦은 시간대에서 최대 활성을 보였 다. 그리고 서양종꿀벌과 동양종꿀벌의 SOD1과 TrxR의 단백질 발현 특성을 구명 하기 위하여 E. coli expression system을 이용하였다. 그 결과 SOD1은 약 16 kDa 정도, TrxR은 약 60 kDa 정도의 위치에서 밴드가 관찰되었으며 항체를 이용한 Western blot 결과에서도 동일한 위치에서 밴드를 detection 하였다.