鲢鱼肌球蛋白重链球状结构域的cdna克隆及结构解析

《鲢鱼肌球蛋白重链球状结构域的cdna克隆及结构解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海海洋大学硕士学位论文鲢鱼肌球蛋白重链球状结构域的cDNA克隆及结构解析姓名：刘召静申请学位级别：硕士专业：食品科学与工程指导教师：陶妍20100120上海海洋大学硕士学位论文鲢鱼肌球蛋白重链球状结构域的cDNA克隆及结构解析摘要鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)，又名白鲢，与鲤鱼(Cyprinuscarpio)和草鱼(Ctenopharyngodonidella)一样同属于鲤科鱼类，是我国淡水鱼资源中具有代表性的鱼种之一。与其它种类的淡水鱼相比，鲢鱼具有低值、高产的特点，因此，也是加工利用的主要对象。青、草、鲢、鳙

2、鱼均属于广温性的淡水鱼类，它们的肌肉功能伴随栖息水温的变化而变化，以至于它们能够周年生活在温差极大的栖息环境中，淡水鱼所具有的这种独特的温度适应能力与其肌肉蛋白质主要是肌球蛋白性质的季节变化是密切相关的。在鱼类肌肉蛋白质中，60％以上是构成肌原纤维的蛋白质，肌原纤维蛋白是由肌球蛋白，肌动蛋白和调节蛋白等组成，肌球蛋白能和肌动蛋白结合形成细胞运动如胞质分裂和肌肉收缩等所需的物质，有“分子马达”之美誉。其中肌动蛋白和调节蛋白在肌原纤维蛋白中所占的比例较小，肌球蛋白构成了鱼肌肉肌原纤维蛋白的60．75％，它的性质主要决定了肌原纤维蛋白的性质，进而影响

3、鱼肌肉蛋白质的加工适性。肌球蛋白分子由两条分子量约200kDa的重链亚基和四条分子量约20kDa的轻链亚基组成，重链亚基含有多种同工型(isoform)，它们分别由不同的同工型基因编码，因此，肌球蛋白具有“多基因家族”之称。同时，重链含有多个不同的结构域，如位于氨基端具有球状结构的重酶解肌球蛋白(HMM)，和位于羧基端具有a．螺旋结构的轻酶解肌球蛋白(IMM)。前者包括Sl和S2，具有ATP酶的活性和与肌动蛋白结合的能力，后者具有使肌球蛋白在生理条件下形成丝状的能力，它们决定了鱼肌肉蛋白质多种重要的功能性质。S1结构域自氨基端起可以被胰蛋白酶水

4、解为25、50和20kDa三个片段。两个表面环loopl和loop2分别位于25与50kDa片段和50与20kDa片段的连接区域，它们分别与ATP和肌动蛋白的结合位点有关，决定了肌球蛋白的“分子马达"功能。而轻链包括2条具有不同分子量的碱轻链(A1和A2)和2条相同的DTNB轻链，具有调节磷酸化途径等作用。早期的研究中，我们报道了从冬季和夏季鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)的快速肌中分离到两种肌球蛋白重链同工型基因，分别命名为低温型(sc．w)和高温型(se．s)。本文根据该两种同工型基因在37端展现的明显差异，设计

5、了2个特异性的反向引物，以鲤科鱼类肌球蛋白重链5’端的保守序列为正向引物，通过上海海洋大学硕士学位论文Long．PCR对编码鲢鱼两种肌球蛋白重链同工型的球状结构域(Subfi-agmengt．1，s1)的全长基因进行了克隆和测序，并推断出它们一级结构的氨基酸序列。研究结果表明：sc．w与sc．s在S1的初级结构上显示80．5％的同源性、与已经报道的草鱼(Ctenopharyngodonidella)低温型(gel0)有97．2％的高同源性；sc．s则与草鱼中间型(gcI)和高温型(gc30)显示了分别为98．4％和97．1％的高同源性。低温型的

6、sc．w和gcl0在S1初级结构上展现的特有变异主要发生在43个氨基酸残基位点，其中15个属保守性残基。对S1区域中两个功能性的表面环loopl(与ATP结合位点有关)和loop2(与肌动蛋白结合位点有关)的结构解析发现：sc．w和gcl0在两个表面环的长度、残基电荷分布和氨基酸组成等方面与其它同工型之间存在明显差异，揭示了这两个表面环的结构差异可能影响了栖息于不同环境温度下的淡水鱼的肌球蛋白“分子马达”功能。分子系统树的分析结果进一步证明了鱼类栖息环境温度对其肌球蛋白同工型的基因和功能歧化的影响。关键词：鲢鱼，肌球蛋白，S1重链，cDNA克隆

7、，氨基酸序列II上海海洋大学硕士学位论文cDNAcloningandstructuralanalysisoftheglobularhead一●’●l-ormyOSlnheaVVChalnfromsilvq．Hvpophthalmichth3molitrixsilvercarpHrpophtllalmtcataysmolttrtx，ABSTRACTSilvercarp(Hypophthalmichthysmolitrix)，commoncarp(Cyprinusciwpio)andgrasscarp(Ctenopharyngodonidella)

8、belongtothecyprinids．Silvercarpisoneofthemostrepresentativespeciesinfreshwa