仿刺参铜锌超氧化物歧化酶基因全长cDNA的克隆及表达分析.pdf

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1、第33卷第5期水产科学VoL33NO．52014年5月FISHERIESSCIENCEMay2014仿刺参铜锌超氧化物歧化酶基因全长cDNA的克隆及表达分析高杉，董颖，王摆，杨爱馥，陈仲，关晓燕，蒋经伟，姜北，孙红娟，周遵春(辽宁省海洋水产科学研究院，辽宁省海洋水产分子生物学重点实验室，辽宁大连116023)摘要：采用cDNA末端快速克隆技术首次克隆了仿刺参铜锌超氧化物歧化酶基因的全长cDNA序列，该基因cDNA全长1500bp，其中包含5，_非翻译区长129bp，3'-UTR长912bp，开放阅读框459bp，编码152个氨基酸，预

2、测蛋白分子量为15．47ku。仿刺参铜锌超氧化物歧化酶基因cDNA推导的氨基酸序列具有保守的铜锌超氧化物歧化酶蛋白家族标签序列。GFHIHQFGDNT及”。GNAGGRAACGVI“，4个Cu结合位点(His一44，一46，一61，一118)和4个Zn叶。结合位点(His一61，一69，-78，Asp一81)，一对二硫键(Cys一55，一144)。氨基酸序列比对结果显示，仿刺参铜锌超氧化物歧化酶与匙胸瘿蜂和烟粉虱相似度最高，为71。系统进化分析显示仿刺参处于无脊椎动物分支中，与紫海胆位于同一小支上。实时定量PCR结果显示，铜锌超氧化物

3、歧化酶基因mRNA在仿刺参肠、体壁、肌肉、呼吸树、体腔细胞和管足中均有表达，在管足中表达量最高。在细菌脂多糖刺激后4～12h，体腔细胞中铜锌超氧化物歧化酶基因mRNA表达量显著下降，表明仿刺参的铜锌超氧化物歧化酶基因对细菌脂多糖刺激有免疫应答。关键词：仿刺参；铜锌超氧化物歧化酶；基因表达；细菌脂多糖刺激中图分类号：$917文献标识码：A文章编号：1003一ll1i(20i4)05—0288—08需氧生物在正常代谢过程中会产生活性氧[1]，激或重金属(铜，锌，镉)的刺激下表达量发生显著水生生物在受到环境胁迫时会产生过量的活性氧变化【9；

4、鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)铜导致氧化应激加强[2]，可能致使生物体受到氧化损锌超氧化物歧化酶基因对低氧条件有着重要的应伤，如细胞膜脂的过度氧化，DNA的损伤，酶失活，答[1。。。将铜锌超氧化物歧化酶基因作为免疫相关细胞内的氧化还原反应失衡，信号传导失调等【3]。因子也有一些研究：如海湾扇贝(Argopectenirra—需氧生物有着发达的氧化防御系统抵御氧化应dians)铜锌超氧化物歧化酶基因对鳗弧菌(Vibrio激[4]，超氧化物歧化酶是抗氧化物酶之一，它是对anguillarum)刺激有免疫应答[

5、1妇；菲律宾蛤仔抗氧化应激反应的第一道屏障，可以使O。·一转化(Ruditapesphilippinarum)铜锌超氧化物歧化酶为HzO和OL5]，然后再由过氧化氢酶将HO转在先天免疫防御体系中可能起着重要的作用。化为H。O和O。超氧化物歧化酶广泛存在于需氧对栉孔扇贝(Chlamysfarreri)的研究发现，铜锌超生物中，按其所结合的金属离子不同可分为3种：氧化物歧化酶是可诱导的急性期蛋白，并对鳗弧菌铜锌超氧化物歧化酶，锰超氧化物歧化酶和铁超氧和藤黄微球菌(Micrococcusluteus)刺激有着显著化物歧化酶[6]。的免疫应答

6、[1引。铜锌超氧化物歧化酶基因可以使水生动物体内仿刺参(Apostichopusjaponicus)，具有较高的环境中的活性氧自由基维持在有利无害的较低水营养价值，已经成为我国北方海水增养殖的重要品平L7]。对萼花臂尾轮虫(Brachionuscalycifloru$)的种之一。随着养殖规模及集约化程度不断提高以研究表明，铜锌超氧化物歧化酶在应对温度和氧化及工业化的快速发展，养殖环境受到影响，导致病胁迫方面起重要作用[8；盘鲍(Haliotisdiscus害频繁发生，仿刺参养殖业的健康可持续发展正遭discus)的铜锌超氧化物歧化酶基

7、因mRNA在热应受严重威胁。从分子水平上对仿刺参免疫相关基收稿日期：2013-11-01；修回日期：2013—12—31．基金项目：国家自然科学基金资助项目(31272687)；辽宁省海洋与渔业厅科技计划项目(201301)；辽宁省博士科研启动基金资助项目(201i1072)．作者简介：高杉(1983一)，男，助理研究员，硕士，研究方向：分子生物学．E—mail：gs一7920@163．com．通讯作者：周遵春(1967一)，男，研究员，博士，研究方向：海洋生物技术．E—mail：zunchunz@hotmail．corn．第5期高杉

8、等：仿刺参铜锌超氧化物歧化酶基因全长eDNA的克隆及表达分析289因的功能和作用机制进行研究，成为解决仿刺参养AGGGGI、GACGAI’AGGGAGAGGTGGC一殖产业问题的重要前提和途径。本研究采用cDNA3，下游