凡纳滨对虾脂肪酸结合蛋白基因全长cDNA的克隆及序列分析

克隆了凡纳滨对虾脂肪酸结合蛋白基因全长cDNA并进行了序列分析。该基因由1042bp的碱基组成,开放阅读框长411bp,编码由136个氨基酸组成的蛋白,基因两翼分别存在113bp(5'端)和518bp(3'段)的非翻译区。聚类分析表明,凡纳滨对虾脂肪酸结合蛋白氨基酸序列与斑节对虾脂肪酸结合蛋白紧密聚为一支,之后聚类顺序依次为刀额新对虾、意大利蜜蜂、斑马鱼、大西洋鲑、鸡、猪和人。通过半定量RT-PCR对该基因在不同组织的表达分析表明,该基因在抗IHHNV对虾肠、胃、肝胰腺和肌肉组织中表达较高,在心肌中表达较低,在眼柄中不表达。比较该基因在抗IHHNV对虾和IHHNV易感对虾心、肝胰腺、肠、胃、眼柄和肌肉组织表达发现,该基因在两种对虾心、肠、胃和肌肉组织中的表达无明显差异,但在肝胰腺中抗IHHNV对虾的表达量明显高于IHHNV易感对虾的表达量,说明该基因参与抗性对虾抑制IHHNV感染的免疫过程。     

凡纳滨对虾黏着斑激酶基因克隆与合并感染条件下的免疫应答

采用RACE技术克隆凡纳滨对虾黏着斑激酶基因,利用相关软件工具拼接、比对其序列,构建进化树,同时利用荧光定量技术分析了该基因的组织分布和合并感染下的免疫应答。试验结果显示,凡纳滨对虾黏着斑激酶基因cDNA序列全长4919bp,ORF片段长3036bp,编码1012个氨基酸。凡纳滨对虾黏着斑激酶基因具有蛋白激酶特征结构域PTK和C端的对虾黏着结构域。荧光定量结果表明,凡纳滨对虾黏着斑激酶基因表达无组织特异性,眼部表达量最高,肌肉中表达量最低,可以被副溶血弧菌与白斑综合症病毒以及二者的合并感染诱导表达,表达量先升再降,整个试验过程中合并感染组斑激酶表达量总是高于白斑综合症病毒单独感染组。酶活测定结果表明,合并感染组酸性磷酸酶活力变化最活跃;试验后期,弧菌单独感染组碱性磷酸酶活力始终高于合并感染组,合并感染组过氧化物酶活力总是高于白斑综合症病毒单独感染组;整个试验过程中,弧菌单独感染组超氧化物歧化酶活力始终高于其他两个感染组。     

凡纳滨对虾围食膜蛋白基因全长cDNA的克隆及序列分析

为研究凡纳滨对虾围食膜蛋白在IHHNV感染虾体过程中的作用,实验采用SMART技术构建了凡纳滨对虾肠道组织的全长cDNA文库,电子拼接获得了对虾围食膜蛋白基因全长cDNA序列,并进行了功能分析。全长cDNA文库的库容达1.05×106pfu/mL,重组率为95%。随机挑选1 600个克隆进行测序,去除载体后得到插入长度≥450 bp的有效序列1 531条,根据同源片段长度不小于100 bp,90%同源性的原则对这些序列归并unigene,得到unigene 399条。从所测克隆中得到一个围食膜蛋白基因,其cDNA序列长度为1 002 bp,编码由303个氨基酸组成的蛋白,基因序列比对发现该序列与斑节对虾卵巢围食膜蛋白1和2、围食膜蛋白前体3,短钩对虾围食膜蛋白1、2,以及中国对虾围食膜蛋白编码序列的同源性较高,均达到80%以上。通过半定量RT-PCR对该基因在不同组织的表达分析结果表明该基因在抗感染对虾传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)的对虾的心脏和胃中高表达,在肝脏、肠和肌肉中表达较低,在鳃中表达最弱,在眼中不表达;该基因在感染IHHNV病毒的对虾的心脏表达明显减弱,在肝脏、眼、肌肉和鳃中表达较低,在肠道和胃中几乎不表达,说明该基因参与对虾抵御病原体侵入过程。     

中国明对虾酚氧化酶原基因cDNA的克隆与表达特征

利用3′和5′RACE技术从中国明对虾血细胞中克隆了一个酚氧化酶原基因FCproPO,FCproPO基因cDNA全长为2311bp,其中开放阅读框2061bp,编码687个氨基酸,预测分子量为78.71ku。推测的序列与凡纳滨对虾同源性为84%,与日本囊对虾同源性为71%。RT-PCR实验结果表明,FCproPO在血细胞中的相对表达量最高,在心脏和精巢中几乎不表达。序列分析发现FCproPO含有两个保守的铜离子结合位点;进化分析发现FCproPO与斑节对虾、日本囊对虾、凡纳滨对虾等海水虾的酚氧化酶原亲缘关系最近。该基因在被鳗弧菌和对虾白斑病毒(WSSV)感染后的对虾肝胰腺中的表达量显著增加,并具有不同的时空表达趋势,提示中国明对虾FCproPO基因在免疫反应中具有重要作用。     

凡纳滨对虾Arf6基因的克隆及表达分析

通过电子克隆所得序列设计引物,采用PCR扩增方法首次克隆得到长695bp的凡纳滨对虾Arf6基因序列,其中包括96bp的5'非翻译区(Untranslated region,UTR)、71bp的3'非翻译区和528bp的开放阅读框.编码175个氨基酸残基,推算分子量约为20kDa,理论等电点为8.82,分子式为C896H1426N252O255S8.氨基酸序列分析表明,Arf6基因编码的氨基酸序列中具有保守的GTP结合区域,总的带负电荷的残基(Asp+Glu)为21,总的带正电荷的残基(Arg+Lys)为25.与其他物种的Arf6基因进行同源比对发现,该基因的氨基酸序列具有较高的保守性,基于氨基酸序列的聚类分析表明,凡纳滨对虾与果蝇属种类亲缘关系最近.半定量RT-PCR的结果显示,该基因在组织中广泛表达且在肝胰腺中表达量最高,在眼柄中表达最低;其在经桃拉综合征病毒(TSV)感染后的凡纳滨对虾肝胰腺中的表达量显著高于在无特定病原(SPF)凡纳滨对虾;加之ProtFun在线预测蛋白质的功能分类,表明Arf6基因可能是一免疫应答因子参与凡纳滨对虾免疫防御反应.     

凡纳滨对虾LvML1基因克隆与表达分析

髓样分化蛋白2相关脂质识别(ML)蛋白是无脊椎动物先天免疫与脂质代谢方面具有重要功能的一类蛋白。克隆凡纳滨对虾1个新的ML基因cDNA全序列，命名为LvML1,包含254 bp的5′非编码区、913 bp的3′非编码区和462 bp的开放阅读框，开放阅读框共编码153个氨基酸。LvML1蛋白具有7个半胱氨酸残基，预测可形成3对二硫键，且具有1个典型ML家族结构域。多重序列对比发现，ML结构域和半胱氨酸残基位置均相对保守。系统进化显示，LvML1蛋白与斑节对虾、日本囊对虾、美洲螯龙虾等甲壳动物的ML蛋白聚为一支。实时荧光定量PCR结果显示，LvML1基因在所有检测组织中均有表达，在心脏中表达量最高。发育表达结果显示，LvML1基因自无节幼体期已有表达，在变态至溞状幼体期、糠虾幼体期及仔虾的每次转换均上调表达，表明其参与了对虾幼体的发育过程。十足目虹彩病毒1人工感染24 h后，LvML1基因在肝胰腺和鳃中表达量下降，差异极显著(P<0.01),说明其参与了对虾抗病毒的先天免疫过程。本试验结果可为了解凡纳滨对虾ML蛋白家族的结构功能及其在对虾先天免疫和幼体发育中的重要作用提供基础资料。     

斑节对虾谷氨酸脱氢酶基因克隆及氨氮胁迫对其时空表达的影响

采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)获得了斑节对虾(Penaeus monodon)谷氨酸脱氢酶基因(PmGDH)的cDNA序列。该序列全长2386 bp,开放阅读框(ORF)为1677 bp,3'非编码区(UTR)为688 bp,包括含有27个碱基的poly(A)尾,5'非编码区(UTR)为21 bp。ORF可编码558个氨基酸,预测分子量为61.837 k D,理论等电点为6.57。序列含有ELFV dehydrog N与NAD bind 1 Glu DH两个保守结构域,37个磷酸化位点,3个糖基化位点。通过同源性、相似性以及系统进化树分析,斑节对虾的GDH基因与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)GDH基因的同源性和相似性最高,并与其聚为一支。采用荧光定量的方法研究了PmGDH基因在斑节对虾不同组织、氨氮胁迫过程中差异表达情况。结果表明,PmGDH的m RNA在各组织中都有表达,其中,在肌肉组织中表达量最高,其次为眼柄神经,在血淋巴与肠组织中表达量最低。96 h氨氮胁迫后,荧光定量PCR分析结果表明PmGDH在肝胰腺和鳃组织中的表达与对照组相比都具有显著差异(P0.05),都具有不同程度的表达上调。表明PmGDH在氨氮代谢方面具有重要的作用,参与了斑节对虾机体的急性氨氮胁迫应答反应。     

凡纳滨对虾ARMC8基因的克隆及表达

为了研究含Armadillo重复蛋白8在凡纳滨对虾抗病感染过程中所起的免疫作用,本实验采用RACE-PCR技术首次克隆得到凡纳滨对虾ARMC8基因(LvARMC8,Gen Bank注册号:KX058562)的c DNA序列全长,并利用在线软件进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(Rt-PCR)技术对LvARMC8基因在凡纳滨对虾不同组织及感染白斑综合征病毒和副溶血弧菌过程中的表达变化特征进行分析。结果显示,LvARMC8基因全长为2917bp,其中开放阅读框长2046 bp,编码681个氨基酸,5′非编码区长49 bp,3′非编码区长822 bp。预测分析显示LvARMC8编码的蛋白质含有6个ARM结构域。同源性分析发现,LvARMC8基因与内华达古白蚁ARMC8基因的相似度最高,为71%。系统进化分析结果显示,LvARMC8和多种无脊椎动物ARMC8聚为一支,其中与昆虫类动物赤拟谷盗、致倦库蚊和柑橘凤蝶的亲缘关系最近。Rt-PCR分析发现,LvARMC8基因在凡纳滨对虾多个组织中均能检测出,在表皮中表达量最高,眼柄中表达量最低。WSSV感染后12 h,LvARMC8基因在凡纳滨对虾血液中的表达量显著降低,但48 h后显著升高,72 h达到最高水平。除副溶血弧菌感染后24 h外的时间点,LvARMC8基因在凡纳滨对虾血液中的表达量均显著升高。研究表明,LvARMC8基因可能参与凡纳滨对虾抗病免疫应答途径。     

凡纳滨对虾造血激素基因全长序列分析及其克隆与表达

虾造血激素(astakine,AST)是节肢动物中具有促进造血组织细胞分化和增殖的一种细胞因子。在对白斑综合征病毒(WSSV)感染分子机制的研究中发现,WSSV的一个可能受体蛋白与AST存在特异性结合。为进一步了解WSSV感染与对虾细胞分化之间的关系,本研究应用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)结合cDNA末端快速扩增(RACE)技术,成功克隆了凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei造血激素基因(lvast)全长cDNA(GenBank登录号:HM594944),并对该基因进行了生物信息学分析。lvast全长共1846bp,含有1个372bp的开放阅读框,编码124个氨基酸,估算分子量为13.3kD。其编码的氨基酸序列包含一个前动力蛋白(Prokineticin)结构域。基因序列和氨基酸序列同源性比较表明,凡纳滨对虾造血激素(LvAST)与斑节对虾和软尾太平蝲蛄AST同源性较高,与脊椎动物的同源性较低。通过构建包含lvast基因ORF重组表达载体pBAD/gIIIA-lvast,本研究成功表达出与预期相符合的目的蛋白,为进一步研究LvAST的结构与功能提供了理论依据和实验基础。     

中国明对虾caspase2基因克隆及其在抗白斑综合征病毒中的表达分析

采用RACE技术克隆获得中国明对虾caspase2基因cDNA序列全长,并对该序列进行分析。结果显示,中国明对虾caspase2基因全长为1517 bp,开放阅读框长924 bp,5'非编码区长78 bp,3'非编码区长515 bp,命名为FcCasp2。推测该基因编码307个氨基酸,预测分子量为34.21 ku,理论等电点为7.62。同源性和系统进化分析发现,FcCasp2基因与凡纳滨对虾caspase2和斑节对虾caspase的相似性分别为88%和80%,与其他节肢动物caspase家族基因聚为一类。荧光定量RT-PCR结果显示,FcCasp2基因在肝胰腺中的相对表达量最高,在肌肉中表达量最低。WSSV感染后该基因在中国明对虾肌肉、肝胰腺和鳃丝中的表达量有不同的时空表达趋势,表明FcCasp2基因可能参与中国明对虾生物胁迫的应答反应。     

中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)p38 MAPK基因克隆及表达分析

应用RACE克隆技术获得中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) p38 MAPK基因全长cDNA序列,并对该序列进行分析.结果显示,中国对虾p38 MAPK基因全长为1563 bp,开放阅读框长1098 bp,5′非编码区长122 bp,3′非编码区长343 bp,将该基因命名为Fcp38.氨基酸序列分析推测,该基因编码365个氨基酸,分子量为41.77 kDa,理论等电点为5.68.同源性分析表明,Fcp38基因与凡纳滨对虾和日本囊对虾的p38相似性最高,为98％.通过比对发现,该基因除含p38家族特有的标志性Thr-Gly-Tyr双磷酸化位点和底物结合位点Ala-Thr-Arg-Trp,还具有p38家族关键功能位点ED.系统进化分析显示,Fcp38与凡纳滨对虾和日本囊对虾的p38聚为一支.荧光定量PCR结果显示,Fcp38基因在肠、鳃、胃、心脏、淋巴、肝胰腺、肌肉、血细胞中均有表达,以在肌肉中表达量最高.氨氮胁迫后,该基因在中国对虾肌肉、血细胞、鳃、心脏、肠和胃中的相对表达量均显著增加,且有不同的时空表达趋势,表明Fcp38基因可能在中国对虾应对环境胁迫过程中起着重要作用.     

凡纳滨对虾鳃细胞膜IHHNV衣壳蛋白受体的筛选

对虾传染性皮下及造血组织坏死病(IHHN)为对虾主要病毒病之一,近些年,在全球范围内广泛流行并造成严重的经济损失。目前,在流行病学和诊断方面受到重视,但其致病机理鲜有报道。本研究首先构建了IHHNV CP原核表达载体,纯化CP蛋白并制备多抗,抗体效价达到1︰51200;利用匀浆、超速离心方法分离未感染IHHNV的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)鳃细胞膜蛋白;用VOPBA和HIS PULL–DOWN方法筛选凡纳滨对虾鳃细胞膜IHHNV CP受体,分别将疑似的蛋白条带进行LC-MS/MS分析。结果表明,信号转导与转录激活因子(STAT)、热休克蛋白90(HSP 90)、酚氧化酶原2型、Na+/K+-ATP酶α亚基4种蛋白能与IHHNV衣壳蛋白产生相互作用,并具有多种生物学活性,可能参与病毒的入侵及细胞病变的产生。其具体作用有待深入研究。     

凡纳滨对虾精氨酸激酶的多克隆抗体制备及组织特异性表达分析

精氨酸激酶（arginine kinase，AK）在调节无脊椎动物磷酸精氨酸与ATP之间能量平衡的过程中具有重要作用。在前期工作基础上，设计特异引物，以凡纳滨对虾肌肉组织cDNA为模版，克隆得到了1 071 bp的凡纳滨对虾精氨酸激酶的完整开放阅读框；将它克隆到原核表达载体pGEX-4T-2上，转化BL21 (DE3) 菌株，经诱导后表达出GST-AK融合蛋白。以纯化的融合蛋白作为抗原免疫小鼠，制备多克隆抗血清，经检测该抗原与抗体识别良好。利用得到的抗体对凡纳滨对虾AK在蛋白质水平上的特异性表达进行分析发现，精氨酸激酶在对虾的肌肉、心脏、神经、血细胞和胃组织中具有高的表达量，而在眼柄、肝胰腺、鳃和皮肤组织中表达量较低。为进一步研究精氨酸激酶在对虾体内的功能奠定了基础。     

中国明对虾MKK4基因克隆及其在氨氮胁迫下的表达分析

为初步研究中国明对虾MKK4的生物学功能,采用RACE技术克隆获得中国明对虾MKK4基因全长cDNA序列,并对该序列进行分析。结果显示,中国明对虾MKK4基因全长为2 064 bp,开放阅读框长1 221 bp,5'非编码区长214 bp,3'非翻译区长629 bp。将该基因命名为FcMKK4。推测该基因编码406个氨基酸,预测分子量为45.94 ku,理论等电点为8.50。同源性和系统进化分析发现FcMKK4与肩突硬蜱和印度跳蚁的同源性分别为80%和78%,与其他节肢动物MKK4聚为一支。荧光定量RT-PCR结果表明,FcMKK4基因在肌肉中的相对表达量最高,其次为肝胰腺。氨氮胁迫后该基因在中国明对虾肌肉、肝胰腺、血细胞、鳃、心脏、肠和胃中的表达量均显著增加,并有不同的时空表达谱式,表明FcMKK4可能参与中国明对虾非生物胁迫的应答反应。     

常规PCR、实时定量PCR检测传染性皮下及造血器官坏死病毒的效果分析

对虾传染性皮下及造血器官坏死病毒(IHHNV)可感染世界各地养殖对虾,给对虾养殖业造成严重经济损失。本实验首次采用实时定量PCR法对广西地区的84份凡纳滨对虾样品进行检测,同时以常规PCR检测作对照。实时定量PCR检测阳性率为79·8%,常规PCR检测阳性率为40·5%,表明广西地区养殖的凡纳滨对虾IHHNV的感染率较高。将二者检测均呈阳性的30份样品扩增产物进行序列分析测序,测序结果通过DNA STAR软件包进行分析,并通过NCBI Blast与GenBank中的序列进行比对。结果证明,测定的是IHHNV序列。30份样品的IHHNV序列很保守,可以分为4种类型,仅有两个碱基的位置发生变异。实时定量PCR检测IHHNV,快速、灵敏、准确,特异性好,可以作为检测对虾感染病毒的有效方法。     

氨氮胁迫下中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)谷氨酸脱氢酶基因的表达分析

采用 RACE 技术克隆获得中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)谷氨酸脱氢酶 GDH 基因(FcGDH)。FcGDH 基因全长1779 bp，包括1个1659 bp 的开放阅读框(ORF)，编码552个氨基酸，预测分子量大小为61.3 kDa，理论等电点为6.54。同源性分析显示，FcGDH 氨基酸序列与其他动物高度保守，其中，与凡纳滨对虾最为相似，高达98%，其次为中华绒螯蟹，为89%。系统进化树分析显示，FcGDH 氨基酸序列与凡纳滨对虾 GDH 聚为一支，之后依次为：中华绒螯蟹、黑腹果蝇、埃及按蚊。组织表达分析发现，FcGDH 基因在肌肉、鳃、肝胰腺、胃、肠、淋巴和血淋巴中均有表达，其中，肌肉中表达量最高。氨氮胁迫后，FcGDH 基因在肌肉和肝胰腺组织中变化显著，在胁迫后期，FcGDH 基因表达量均上调，且与对照组相比差异显著(P<0.05)，说明 FcGDH 基因在氨氮解毒代谢过程中发挥了重要作用。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) F0-ATP合酶b链全长cDNA的克隆及组织分布

采用RACE方法克隆得到了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的F0-ATP合酶b链基因的全长cDNA序列。生物信息学分析显示，该基因开放阅读框744 bp，编码248个氨基酸，分子量为28.2 kDa。Blast比对结果显示，克隆得到的cDNA序列所编码的氨基酸序列与海虱(Caligus clemensi) F0-ATP合酶β亚基的同源性为50%，与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster) F0-ATP合酶β亚基的同源性为60%。免疫组化实验及流式细胞分析表明，F0-ATP合酶b链广泛分布于对虾鳃组织中，并且在对虾血细胞表面有分布。     

Cloning,characterization,and expression of themacrophage migration inhibitory factor gene from the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei(Penaeidae)

The macrophage migration inhibitory factor(MIF)is an important proinflammatory cytokine that mediates both innate and adaptive immune responses.In this study,we identified a homolog of MIF in the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei.The MIF cDNA contained a 363-bp open reading frame encoding a 120-amino acid protein with a calculated molecular mass of 13.442 kDa and a theoretical isoelectric point of 6.57.The L.vannamei MIF shared high amino acid identity with MIFs of other invertebrates.Tissue distribution analysis by quantitative real-time polymerase chain reaction(qRT-PCR)revealed that the L.vannamei MIF was abundantly expressed in the blood,heart,and hepatopancreas,was moderately expressed in the gill,and was weakly expressed in the muscle and intestine.Furthermore,in order to gain a basic understanding of the role of MIF in the shrimp immune response against viral infection,its mRNA expression was determined in the hepatopancreasofL.vannameiatdifferentstagesafter whitespotsyndromevirus(WSSV)challenge usingqRT-PCR.The result indicated that the expression of MIF was significantly upregulated after WSSV injection,suggestingthatMIFmaybeinvolved in theresponsetoviralinfection in shrimp.