低盐度可诱导鲈鱼胞浆型PEPCK基因表达

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)催化草酰乙酸生成磷酸烯醇式丙酮酸,是糖异生途径的第1个限速酶.本研究用SMARTRACE技术从鲈鱼肝脏中分离克隆了PEPCK基因的全长cDNA序列.该基因全长2215bp,包含1个123bp的5′非翻译区和217bp的3′非翻译区,开放阅读框为1875bp,编码1个由624个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白理论分子量为69.1kD,等电点为5.87.氨基酸序列分析表明,与其它动物的胞浆型PEPCK相似性很高,与黑鲷为94.2%,与大西洋鲑为86.4%,与人为75.9%,而与该鱼线粒体型PEPCK氨基酸同源性只有70.6%.系统发育分析显示,该蛋白首先与其它动物的cPEPCK聚成一支,然后再与鱼类的mPEPCK成簇,认为该PEPCK属于胞浆型.同时用RT-PCR分析了PEPCK基因在10个组织中的表达,结果表明只有在肝脏、消化道和肾脏有较高的表达.将鲈鱼从盐度为25的海水转入盐度为12的海水48h后,肝脏和肾脏的PEPCK基因表达有增加.实验结果表明,本实验克隆的为鲈鱼胞浆型PEPCK,低盐度可诱导其表达.     

鲈鱼钙蛋白酶基因cDNA克隆及表达分析

钙蛋白酶超家族（Calpain,CAPN,EC3.4.22.17）是由一类钙依赖性半胱氨酸蛋白酶组成.其在细胞周期、细胞迁移、信号转导以及细胞凋亡中都有着广泛的作用.研究了鲈鱼催化亚基CAPN2的基因结构.鲈鱼（Lateolabrax japonicus） CAPN2 cDNA全长2373 bp,5′非翻译区74 bp、3′非翻译区205 bp、开放阅读框2094 bp,编码一个由697个氨基酸组成的蛋白质,分子量为77.94kDa,等电点为5.02.氨基酸序列分析表明,鲈鱼CAPN2具有较高的保守性,与大西洋鲑（Hippoglossus hippoglossus）、虹鳟（Oncorhynchus mykiss）、斑马鱼（Danio rerio）、斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus）、猪（Sus scrofa）、人（Homo sapiens）、大鼠（Mus musculus）等 7个物种的同源性分别为89%、81%、77%、75%、63%、62%、62%.用RT-PCR分析CAPN2基因在10个组织中均有表达,肌、心、肾表达较高,脑、鳃、肠次之,肝、眼、脂肪、脾表达最低.     

鲈鱼CPT I基因cDNA克隆及表达分析

肉毒碱棕榈酰转移酶(carnitine palmitoyltransferases,CPT,EC.2.3.1.2)在脂肪酸的β-氧化中起重要作用.线粒体内膜外侧的脂酰CoA经CPTⅠ催化与肉毒碱结合形成脂酰肉毒碱而得以穿过线粒体内膜,进入线粒体.在线粒体内膜内侧的CPTⅡ催化下,脂酰肉毒碱上的脂酰基又转移到CoA上,重新形成脂酰CoA,成为β-氧化的底物.利用RT-PCR和SMART RACE的方法从鲈鱼(Lateolabrax japonicus)肝脏中克隆了CPT I全长cDNA.该序列全长3007 bp,5′非翻译区166 bp、3′非翻译区477 bp、开放阅读框2364 bp,编码一个由787个氨基酸组成的蛋白质,分子量为89.60 kDa,等电点为8.85.氨基酸序列分析表明,鲈鱼CPT I具有较高的保守性,与金头鲷(Sparus aurata)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)、斑马鱼(Danio rerio)、人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)等 7个物种的同源性为93%～66%,其中与金头鲷同源性最高,为93%.用RT-PCR分析CPT I基因在10个组织中的表达,结果表明在肌、肾中有较高的表达,心、脑、鳃、肝、肠次之,眼、脂肪、脾表达最低.     

鲈鱼IgM重链基因cDNA的克隆及其原核表达

采用同源克隆和RACE技术扩增到鲈鱼 (Lateolabrax japonicus) 免疫球蛋白M (Immunoglobulin M,IgM) 重链 (Heavy chain,H) 基因全长cDNA序列。鲈鱼IgM cDNA全长为1 901 bp,开放阅读框包含1 749 bp,编码582个氨基酸。根据鲈鱼IgM和其他硬骨鱼免疫球蛋白重链恒定区的氨基酸序列构建的系统发育树表明IgM、IgZ和IgD分别聚为一枝,其中IgM与IgZ分支的进化关系较近,而与IgD分支的进化关系较远。RT-PCR检测IgM在鲈鱼各组织器官的表达情况,其中在头肾及脾脏中表达量最高,心脏、肌肉及脑中几乎不表达。利用已获得的鲈鱼IgM cDNA序列,构建原核表达载体pQE30-IgM,并在M15大肠杆菌中成功诱导表达了分子量为63kD的重组蛋白His-IgM,Western-blotting显示鲈鱼IgM重组蛋白能与鼠源抗6×His的单克隆抗体特异性结合,说明已经获得了基因工程表达IgM重链蛋白。     

鲈鱼hepcidin原核表达及生物学活性测定

采用RT-PCR方法扩增和克隆了鲈鱼hepcidin(LjFishep)的编码阅读框。该编码阅读框由261个核苷酸组成,编码由86个氨基酸组成的前体蛋白。遗传进化分析表明,LjFishep与条石鲷和河鲈hepcidin的亲缘关系最近。将去除LjFishep信号肽的编码序列克隆到原核表达载体pET-28a(+),实现了LjFishep在大肠杆菌的表达。可溶性分析表明表达蛋白大部分以包涵体形式存在,部分以可溶性形式存在,非变性电泳可见可溶性蛋白存在单体和多聚体组分。镍柱亲和层析法纯化的鲈鱼hepcidin重组表达蛋白(rLjFishep),利用?KTAFPLC(快速蛋白分离纯化系统)进行逐级分离,非变性电泳可见单一rLjFishep可溶性蛋白单体。体外生物学活性分析显示可溶性rLjFishep蛋白单体具有抑制鲈鱼哈维氏弧菌繁殖的能力。这为进一步研究鲈鱼Hepcidin的生物学功能及临床应用奠定了基础。       

香鱼RBP基因的克隆、组织表达特征及其与盐度应激相关的表达分析

血浆视黄醇结合蛋白(Retinol binding protein,RBP)是体内将视黄醇从肝脏转运至靶组织的特异载体蛋白。最近研究发现在盐度升高时肾脏RBP蛋白表达量下降。为了进一步研究香鱼RBP基因mRNA和蛋白表达与盐度应激相关性,从香鱼、肝脏cDNA文库中获得RBP基因cDNA序列。香鱼RBP基因mRNA在肝脏中表达量最高,肾、肠、脑和鳃中表达次之。实时荧光定量RT-PCR结果显示,盐度升高时,RBP基因mRNA表达在不同组织中呈不同下降趋势,其中渗透压调节相关组织鳃、肾中,表达量下降最显著。Western blot实验证实,盐度升高时,香鱼血清RBP蛋白表达量也显著下降。揭示了RBP可能在香鱼盐度适应中有重要作用。     

鲈鱼酰基辅酶A结合蛋白Acbp基因cDNA的克隆和诱导表达

酰基辅酶A结合蛋白(acyl-CoA-binding protein,ACBP)对长链脂酰基辅酶A(long-chainfatty acyl-CoA esters,LCACoA)有很高的亲和力,因而对LCACoA在细胞内的运输和利用过程起重要的作用。本文采用RACE技术从鲈鱼肝脏中克隆了Acbp基因的全长cDNA序列,该基因全长cDNA 679 bp,5'端和3'端的非翻译区分别为83 bp和326 bp,开放阅读框为270 bp。推测编码89个氨基酸,理论等电点为5.44,分子量为10.14 kDa。鲈鱼Acbp与青鳉鱼、银鳕鱼、大西洋鲑和人的同源性分别为87%、84%、78%和68%。用RT-PCR和实时定量PCR检测鲈鱼肌肉、心脏、眼、大脑、消化道、肾脏、脂肪组织、脾脏、鳃和肝脏等10种组织的Acbp基因的表达情况,结果表明,在肾脏和肝脏的表达量高,肌肉、眼睛和大脑中表达低。定量PCR检测表明鲈鱼肝脏Acbp的表达在饥饿时明显下降,胰岛素上调其表达,葡萄糖对其表达则没有影响。     

鲈鱼ZnT基因的cDNA克隆及生物信息学分析

锌转运蛋白(zinc transporters,Zn T)在细胞锌的储藏,释放和分布中起了重要的作用。运用RT-PCR和SMART RACE方法从鲈鱼肝脏克隆得到了鲈鱼Zn T基因全长c DNA序列。结果显示,鲈鱼Zn T全长为1747 bp,包括5’非翻译区84 bp,3’非翻译区490 bp,开放阅读框1173 bp,可编码390个氨基酸。生物信息学分析表明该蛋白有6次跨膜结构,N端和C端均位于细胞膜内侧,第IV和第V跨膜区之间的环富含组氨酸。鲈鱼Zn T的氨基酸序列与其他生物的Zn T7序列有高度的相似性:斑马鱼,85.6%;大西洋鲑,85.4%;红鳍东方鲀,84.3%;人,75.1%;小鼠,73.8%。聚类分析显示鲈鱼Zn T首先与其它鱼类和人Zn T7成一簇,再与鱼的其他类别Zn T聚合,说明分离到的鲈鱼Zn T为Zn T7。     

盐度胁迫对幼体大海马基因转录表达的影响

为探究大海马(Hippocampus kuda Bleeker)幼体在高盐、低盐胁迫条件下的基因表达水平的变化规律,对实验条件下的大海马幼体的肝脏样品进行了转录组测序。对照组(CK, 25‰)、高盐(HS-test, 31‰)和低盐(LS-test, 17‰)胁迫组共获得71794个单基因簇(Unigenes), N50为1780 bp,平均长度为820.71 bp。高盐胁迫组与对照组比较,共获得2740个差异表达基因(DEGs),其中495个DEGs上调, 2245个DEGs下调;与对照组相比,低盐胁迫组共获得3715个DEGs,其中1854个DEGs上调, 1861个DEGs下调。高/低盐胁迫组DEGs经KEGG数据库富集发现,高/低盐度胁迫均能导致大海马幼体体内氨基酸代谢、免疫代谢、能量和脂肪酸代谢相关基因受到影响。其中,低盐胁迫时能量代谢和氨基酸代谢的相关基因显著上调,高盐胁迫时脂肪酸代谢的相关基因显著下调,而高/低盐胁迫时免疫代谢的相关基因都显著上调。从经过盐度胁迫的大海马幼体的肝脏转录组中分别筛选到免疫相关基因Gst、Hsp70、Hsp90、Sod、Bcl-2、Gadd45...     

四川白鹅铁蛋白重链基因克隆及其mRNA表达研究

目的研究四川白鹅铁蛋白重链(Ferritin heavy chain,FHC)基因编码区序列特征及其组织表达差异。方法应用分子生物学技术克隆FHC编码区序列并分析预测其编码蛋白质的结构和功能,实时荧光定量PCR技术定量检测四川白鹅13种组织中FHC的表达量。结果四川白鹅FHC编码区序列为549 bp,编码182个氨基酸,其蛋白质分子质量为21345.9,理论pI值为5.74。四川白鹅FHC氨基酸序列与北京鸭和原鸡的相似性最高(分别为100%和97%),与北京鸭具有最近的亲缘关系。FHC是稳定的可溶性蛋白质,含有高度保守的2个铁蛋白铁离子结合结构域标签和7个亚铁氧化酶双铁离子结合位点。在所检测的四川白鹅13种组织中,FHC基因均有表达,并且不同组织中FHC表达量存在明显差异。四川白鹅脾脏和视网膜中FHC的表达量显著高于其他各组织(P0.05),肝脏、垂体和肾脏次之,肌肉中FHC表达量最低。结论四川白鹅FHC是高度保守的、组织特异性表达的基因,具有维持铁稳态和参与抗氧化的双重功能,这为阐明鹅FHC功能和铁代谢机制的研究奠定了理论基础。     

鲈血清免疫球蛋白分离纯化及部分特性分析

采用硫酸铵盐析、透析和Sephadex G-200凝胶过滤的方法纯化出鲈(Lateolabrax japonicus)血清免疫球蛋白,利用高效液相色谱(HPLC)结合SDS-PAGE的方法分析其性质。HPLC结果表明：纯化得到的IgM在经巯基乙醇处理后解离形成轻链和重链两个亚单位,SDS-PAGE确定其分子量分别为72ku和28ku。实验说明,HPLC的检测方法具有广阔的应用前景;而对鲈IgM的分析为鱼类免疫球蛋白的比较研究提供了基础资料。     

船舶噪声对鲈鱼和大黄鱼血浆皮质醇水平的影响

在实验室条件下研究了模拟船舶噪声对养殖鲈鱼、大黄鱼血液中皮质醇分泌量的影响。结果表明,噪声刺激鲈鱼和大黄鱼后,鱼类血液中皮质醇含量先上升、后下降,后逐渐恢复原有水平或维持在较高的水平。鲈鱼血液中皮质醇水平在155dB的胁迫条件下于刺激1h左右达峰值,为112.23ng/mL,大黄鱼血液皮质醇水平峰值出现在刺激后20min-1h,值为17.18ng/mL。鲈鱼血液中皮质醇水平(CL155,CL138)受重复噪声刺激后随时间(T)回归方程:CL155=33.507e0.2425T(r=0.8939,P0.01);CL138=36.187e0.1862T(r=0.8002,P0.01),大黄鱼血液中皮质醇水平(CH155,CH138)受间歇噪声刺激后随时间(T)回归方程为:CH155=3.1208e0.2535T(r=0.8833,P0.01);CH138=2.8369e0.1706T(r=0.8064,P0.01)。鲈鱼(CL)、大黄鱼(CH)血液中皮质醇水平与噪声源强(S)的回归方程为:CL=33.05154e0.2461S,r=0.9563;CH=3.9706e0.2401S,r=0.9114。     

鲈鱼胚胎的玻璃化冷冻保存

本文对鲈鱼(Lateolabrax japonicus)胚胎进行了玻璃化冷冻保存研究,筛选出了浓度较低、玻璃化程度较稳定的5种玻璃化液,冷冻时形成玻璃化的概率在48．1％～100％,在35～43℃的水浴中解冻时保持玻璃化的概率在44．4％～63．0％;玻璃化液VSD2在解冻时保持玻璃化的概率最高。对鲈鱼神经胚、20对肌节胚、尾芽胚、心跳胚、出膜前胚在玻璃化液VSD2中的适应能力及适合于玻璃化冷冻的胚胎时期进行了比较,结果显示：不同时期胚胎对玻璃化液的耐受能力不同,鲈鱼神经胚耐受能力最低,心跳胚耐受能力最强,出膜前期胚次之,心跳胚和出膜前胚适合于进行玻璃化冷冻。对0．5mol/L蔗糖的洗脱时间进行了选择,结果显示,洗脱10～20min效果较好。利用玻璃化程度较好的VSD2对鲈鱼不同时期胚胎进行超低温(-196℃)冷冻,获得了2．1％～27．9％的透明胚。将鲈鱼心跳胚冷冻解冻后获2粒复活胚,培养至出膜期,成活42～50h;出膜前期胚在冷冻解冻后有1粒胚复活,并且孵化出鱼苗[动物学报49(6)：843～850,2003]。     

Characterization of VAMP-2 gene from marine teleostean, Lateolabrax japonicus

The whole length SPV2 gene of 715 bp,encoding VAMP-2 protein of 110 amino acids from Japanese sea perch,Lateolabrax japonicus,was obtained by using both RT-PCR and anchored PCR strategies while we initiated the structural and functional study on SNARE proteins in marine teleostean. Analysis of the deduced amino acid sequence indicated that SPV2 has its core arginine residue,a potential N-linked glycosylation site near its N-terminal,and one transmembrane domain in its C-terminal. Advanced structural analysis of bioinformatics approach predicts a coiled-coil α-helix backbone as the characteristic of SPV2 main conformational structure,identical to the structure of rat VAMP-2 obtained by crystallography. Semi-quantitative RT-PCR revealed that SPV2 was generally expressed in 10 neural and non-neural tissues,with the highest concentration in brain and the least in muscle.     

盐度对花鲈幼鱼消化酶和抗氧化系统的影响

为探讨不同盐度对花鲈（Lateolabrax maculatus）幼鱼消化酶活性和抗氧化水平的影响,经过30 d养殖,应用试剂盒检测了盐度0、10、20、30条件下胃、幽门盲囊及肠道中胃蛋白酶、α-淀粉酶、脂肪酶活力,肝和肌肉组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活力以及总抗氧化能力和丙二醛含量。结果显示,胃蛋白酶活力在0盐度组最高,4个盐度组间具有显著性差异（P < 0.05）;同一盐度组,胃蛋白酶活性在胃组织中高于幽门盲囊和肠道。随着盐度的增加,胃组织的α-淀粉酶活力呈逐渐降低趋势,幽门盲囊和肠道的α-淀粉酶活力则逐渐升高。胃组织中,0盐度组脂肪酶有较高活性,10盐度组脂肪酶活性最低,20和30盐度组酶活性逐渐升高,并在30盐度组达最大值,4个盐度组之间差异显著（P < 0.05）;幽门盲囊中,脂肪酶活力随盐度的增加,呈现先升高后降低趋势;肠组织中,0盐度和10盐度组脂肪酶酶活力差异不显著（P > 0.05）,20盐度和30盐度组增加显著（P < 0.05）。肝组织超氧化物歧化酶和过氧化氢酶在0盐度组活性最高,随盐度变化,呈现相似的变化趋势;肌肉中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性整体上随盐度增高有上升趋势。0盐度组和30盐度组肝组织丙二醛含量和总抗氧化能力观测值都较高。在肌肉中,丙二醛含量在10盐度组达到较高值,随后盐度增加丙二醛含量变化不显著（P > 0.05）;总抗氧化能力含量也在10盐度组时达到最高值,其余组均下降。本研究认为,花鲈幼鱼不同消化酶活性所需的盐度条件各有差异,同时抗氧化系统能够响应不同的盐度条件。     

海鲈核糖体蛋白L8cDNA的克隆与进化分析

本文构建了海鲈(Lateolabrax japonicus)头肾全长eDNA文库.PCR方法扩增得到海鲈的核糖体蛋白L8基因,全长848bp,编码257个氨基酸,含有L2及L2-C两个保守区.进化分析结果表明,以L8为参照的进化鉴定结果同经典的分子生物学标准18s鉴定结果十分相似,因此核糖体蛋白L8基因L8可以作为鉴定物种进化程度的新标准.     

饥饿对于鲈肌肉、肝脏和血清主要生化组成的影响

于 2 2 93± 2 15℃条件下 ,在室外水泥池 (3m× 2m× 1m)中对正常鲈 (2 85 2 6± 6 5 4 g)和患脂肪肝病鲈 (4 6 4 71± 5 4 2 2g)进行为期 9周的饥饿处理。分别在实验开始后第 0周、 3周、 5周、 7周和 9周取样 ,以观察饥饿对于鲈内脏相对重量、肌肉肝脏和血清主要生化指标的影响。研究表明 ,鲈对饥饿耐受能力较强 ,在饥饿时首先快速动用肠系膜脂肪和肌肉脂肪作为能量供应 ,而在整个饥饿阶段则主要以肌肉蛋白质作为能量来源 ,肝脏中能源物质在饥饿中并无明显减少 ,故不是鲈饥饿时的主要供能物质。饥饿时 ,肌肉和肝脏中的水分和脂肪含量呈现负相关 ,尤其在肝脏中表现明显。鲈血清中脂肪酶、甘油三酯、胆固醇、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白在饥饿中表现出周期性和阶段性的变化 ,其中正常鲈表现出有规律的波浪状图形 ,而脂肪肝病鲈则表现出山峰状图形 ,说明脂肪肝病鲈代谢机制不如正常鲈灵敏 ,9周的饥饿并不能减轻或消除鲈的脂肪肝病.