斜带石斑鱼甘露糖受体基因的克隆表达及其功能

为了研究斜带石斑鱼甘露糖受体(Epinephelus coioides mannose receptor, Ec MR)在抗赤点石斑鱼神经坏死病毒(red-spotted grouper nervous necrosis virus,RGNNV)感染中的免疫功能,实验成功克隆与表达了EcMR。结果显示,EcMR cDNA全长4 793 bp,共编码1 446个氨基酸。Ec MR的蛋白结构域包括1个信号肽(signal peptide)、1个富含蓖麻类β型三叶草结构域(RICIN)、1个Ⅱ型纤维连接蛋白结构域(FNⅡ)、8个串联的C-型凝集素样结构域(CLECTs)以及1个跨膜结构域(transmembrane region)。实时定量PCR(qRTPCR)和细胞免疫荧光(IF)分析结果显示,Ec MR在斜带石斑鱼的8个组织中均有表达,其mRNA的相对表达量顺序为鳃头肾脑脾脏肝脏外周血心脏肌肉。在研究Ec MR是否参与RGNNV入侵过程中时发现,RGNNV可以在GF-1细胞系中快速增殖,同时显著激活Ec MR的表达。为进一步探究RGNNV对GF-1细胞系的影响,本实验通过双染色法检测了RGNNV感染GF-1细胞系后的细胞凋亡情况,研究表明,RGNNV感染可以促进GF-1细胞系的凋亡,并且细胞凋亡率随着RGNNV感染时间延长而增加。同时,qRT-PCR和酶活性检测结果显示,RGNNV的感染可以显著促进凋亡相关基因的转录水平以及Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9的酶活性水平。综上所述,本研究成功克隆了EcMR,并揭示了其在RGNNV入侵过程中一定的相关性。本研究结果将为石斑鱼病毒性疾病的防控提供参考。     

斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)病毒性神经坏死病毒的纯化分析及检测方法建立

根据GenBank中已有的鱼类病毒性神经坏死病毒(NNV)RNA2基因序列,设计引物,从福建厦门具有典型NNV发病症状的斜带石斑鱼中克隆了RNA2基因的全长序列,并将序列提交到GenBank获得登录号为MF510920,命名为XMNNV。系统进化树分析结果表明XMNNV与RGNNV聚类在一起,与SJNNV、BFNNV和TPNNV等其他鱼类神经坏死病毒亲缘关系较远,说明本研究分离得到的XMNNV属于RGNNV基因型。通过超速离心方法对病毒进行提纯,得到了纯化的NNV病毒。电镜观察结果表明,病毒粒子直径20～25 nm,结构为正二十面体,与已经报道的NNV结构一致。通过对XMNNV与其它RGNNV RNA2基因进行序列比对,在保守区设计引物,运用RT-PCR方法建立了RGNNV的PCR检测方法,该方法灵敏度高达67 copies/μL。纯化的病毒对E11(条纹月鳢细胞系)和大黄鱼肌肉细胞进行感染,结果表明该病毒可以感染这两种鱼类细胞。E11细胞被感染病毒后,细胞出现空泡化,并最终导致细胞分解死亡;大黄鱼肌肉细胞感染后,细胞变圆,慢慢从培养皿壁脱落,最终解体死亡。另外,对感染后细胞进行PCR检测,结果显示为阳性,进一步确定了分离的NNV具有感染这两种细胞的能力。本研究通过电镜观察和PCR检测两种方法确定了患病石斑鱼携带NNV,通过对两种鱼类细胞的感染实验,确定了该病毒具有一定的感染能力。综上,本研究为石斑鱼NNV疾病的诊断提供了有效的方法,对石斑鱼NNV疾病的预防具有一定的指导意义。     

鳜SIRT3蛋白在传染性脾肾坏死病毒感染中的作用

沉默交配型信息调节因子 2同源蛋白 3 (silent mating type information regulation 2 homolog 3, SIRT3)是一种去乙酰化酶, 可调节线粒体氧化代谢。为探讨鳜(Siniperca chuatsi) SIRT3 在传染性脾肾坏死病毒(infectious spleen and kidney necrosis virus, ISKNV)感染中的作用, 本研究克隆分析了鳜 SIRT3 基因, 采用 qRT-PCR 和 western blotting 方法检测了病毒感染后 SIRT3 基因的表达, 并探讨了 SIRT3 对细胞代谢酶基因的表达和病毒增殖的影响。结果显示, 鳜 SIRT3 基因的开放阅读框全长 1350 bp, 编码 449 个氨基酸, 在鳜各组织均表达, 其中后肾中表达量最高, 脾脏中表达量较低; ISKNV 感染鳜脑细胞系和鱼体后, SIRT3 表达量均显著升高; 使用 SIRT3 抑制剂 3-TYP (10 μmol/L)和 siRNA 处理细胞后, 谷氨酰胺酶(glutaminase, GLS)和谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase, GDH)的表达量以及 ISKNV 产量均显著降低; 使用 SIRT3 激动剂 honokiol (7 μmol/L)处理细胞后, 代谢酶表达量和 ISKNV 产量均显著升高。结果表明, ISKNV 感染可通过 SIRT3 诱导宿主细胞谷氨酰胺代谢重编程, 进而促进自身增殖。     

凡纳滨对虾酚氧化酶原激活因子基因的克隆及表达分析

为研究酚氧化酶原激活因子(prophenoloxidase-activating factor,PPAF)在凡纳滨对虾感染传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)过程中所起的免疫作用,实验采用逆转录聚合酶链式反应和cDNA末端快速扩增技术克隆了凡纳滨对虾PPAF基因的全长cDNA序列,并通过实时荧光定量PCR技术分析了该基因在正常凡纳滨对虾和感染IHHNV凡纳滨对虾不同组织的表达情况。结果显示,克隆获得了1 986 bp凡纳滨对虾PPAF基因cDNA全长序列(GenBank登录号JQ684529),其中含有一个1 629 bp开放阅读框(ORF),两翼分别存在21 bp(5'端)和336 bp(3'端)的非翻译区。该基因的开放阅读框共编码542个氨基酸,氨基酸序列269~517处存在功能结构域——丝氨酸蛋白酶结构域,氨基酸序列494~502区域存在一个ALPHA-2巨球型免疫蛋白功能位点,316~321区域有一个组氨酸酶活性位点;定量PCR分析发现,该基因无论在正常对虾还是感染IHHNV对虾的心脏、肝胰腺、肠、胃和肌肉中的表达量均较低,在血液和鳃腺中的表达量明显高于其他组织,但感染IHHNV对虾不同组织中PPAF基因的表达量均低于正常对虾相应组织中的表达量。定量检测PPAF基因在对虾鳃腺组织中的表达情况显示,对虾感染IHHNV后,PPAF基因的表达量急剧降低,3 h时至最低,之后表达量逐渐上升,48h时达最高值。研究表明,IHHNV可抑制PPAF基因的表达,因而抑制酚氧化酶原免疫系统的有效激活,或是其感染对虾并在对虾组织内增殖的原因之一。     

神经坏死症病毒对长缟鲹仔鱼的感染及在体内的传播

以长缟鲹(Pseudocaranx dentex)孵化仔鱼为材料，通过神经坏死病毒(Nervous Necrosis Virus，NNV)浸浴感染实验，明确病毒浓度越高，供试鱼被病毒感染的时间越早，病毒检出率越高；运用细胞组织病理学和酶联免疫(Enzyme-1inked immunosorbent assays，ELISA)的原理和方法，了解了神经坏死病毒的侵入、感染和在神经组织中的扩散方式；利用ELISA技术，结合电子显微镜对NNV感染细胞进行超显微观察，确认育苗水环境中神经坏死病毒可水平感染供试鱼皮肤上皮的基底细胞；病毒感染细胞发生细胞质内质网膨胀、细胞核变性、细胞小器官数减少等病理变化；病毒感染细胞质中病毒粒子有散布、类结晶和二者兼有3种存在形式。本研究成果可为了解海水鱼类人工育苗的病毒性神经坏死症感染途径、传播和预防病毒性神经坏死症的发生提供科学依据。     

鱼类神经坏死病毒研究进展与发展趋势

神经坏死病毒(nervous necrosis virus,NNV)是一种世界范围内流行、严重危害多种海水和淡水鱼类的传染性病原。NNV为单一正链、2节段RNA病毒,基因组由RNA1(3.1 kb)和RNA2(1.4 kb)组成。在病毒复制过程中,会合成亚基因组RNA3。RNA1编码RNA聚合酶。RNA2编码衣壳蛋白,为病毒的唯一结构蛋白。RNA3编码B1和B2两种非结构蛋白。根据病毒衣壳蛋白的基因序列,神经坏死病毒可以分成4种基因型,分别为拟鲹、红鳍东方鲀、条斑星鲽和赤点石斑神经坏死病毒基因型。但是,目前只发现A、B、C三种病毒血清型,A对应拟鲹神经坏死病毒基因型,B对应红鳍东方鲀神经坏死病毒基因型、C对应条斑星鲽神经坏死病毒和赤点石斑神经坏死病毒基因型。病毒存在垂直和水平两种传播途径,而且广泛分布于养殖和野生鱼类中。阻断病毒在野生与养殖鱼类之间的传播和开展新型鱼类疫苗研发是将来研究趋势。     

凡纳滨对虾AP-1基因的克隆和表达特征分析

为了探讨凡纳滨对虾转录因子AP-1在病毒引发的免疫应答过程中的潜在作用,实验根据前期的转录组和表达谱结果提示信息,首次克隆了凡纳滨对虾AP-1基因(LvAP-1,GenBank注册号:KF999956),利用在线软件进行了生物信息学分析,运用半定量的方法进行了组织表达分析,并利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析了该基因在白斑杆状病毒(WSSV)侵染过程中的表达变化特征。结果显示,AP-1基因ORF区全长882 bp,编码293个氨基酸。预测分析显示该基因编码的蛋白质含有1个Jun结构域和1个高度保守的亮氨酸拉链结构域(bZIP),其中Jun结构域在非脊椎动物中保守性不高。组织表达分析表明,该基因在凡纳滨对虾各组织中广泛表达,其中在血细胞中表达量最高。在WSSV感染早期(0.5 hpi),该基因表达没有显著改变,感染后5 h(5 hpi),AP-1基因开始显著上调表达,在人工感染后24 h,该基因的表达量达到最高(P0.01)。研究表明,该基因在一定程度上参与了凡纳滨对虾体内由WSSV引发的先天免疫应答过程,为进一步研究LvAP-1在对虾应答病毒侵染过程中的功能和作用机制奠定了基础。     

中华鳖MHCⅡα基因cDNA的克隆及组织表达分析

为了探究中华鳖(Pelodiscus sinensis)的主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)的结构和功能,本研究利用RACE技术成功克隆获得中华鳖MHCⅡα基因的cDNA全长序列,其长度为1296 bp,开放阅读框(ORF)为807 bp,共编码268个氨基酸,分为信号肽序列、Ⅱ类组织相容性抗原α结构域、IGc1结构域及跨膜结构域4个功能结构域。通过NJ法构建的系统进化树分析显示,中华鳖与西部锦龟(Chrysemys picta bellii)亲缘较近,而与哺乳类、鸟类及鱼类亲缘关系较远。荧光定量PCR结果显示,MHCⅡα mRNA在中华鳖8个组织中均有表达,在脾、心、肝及肠组织中表达水平较高,在肌肉组织中表达量最低。感染嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila) 12 h后,中华鳖MHCⅡα mRNA在肝和肠组织中的表达显著上调;感染1 d时,在脾组织中的表达显著上调;感染1 d及5 d时,在肾组织中的表达显著上调。研究表明,中华鳖MHCⅡα基因参与了中华鳖免疫反应。     

传染性胰腺坏死病毒VP3蛋白的干酪乳杆菌表达系统构建

根据传染性胰腺坏死病毒(IPNV)VP3蛋白的全基因序列,设计并合成引物,以IPNV(ATCC VR-1318)细胞培养毒提取的核酸为模板,对传染性胰腺坏死病毒VP3蛋白的干酪乳杆菌表达系统进行了构建研究。结果显示:进行RT-PCR扩增得到截短的VP3基因约615 bp目的片段,将其克隆到pMD18-T Simple载体,经酶切、PCR扩增和序列测定后显示目的片段正确;将目的片段分别亚克隆到乳酸菌细胞表面表达型载体和分泌表达型载体,电转化于干酪乳杆菌,获得了阳性重组菌株。结果表明,通过本实验方法可构建表达传染性胰腺坏死病毒VP3蛋白的干酪乳杆菌表达系统,为实现IPNV VP3蛋白在乳酸菌中的表达及免疫原性研究奠定了基础。     

逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测5种养殖石斑鱼的神经坏死病毒

神经坏死病毒(Nervous necrosis virus)是导致多种海水鱼类神经性病害的致病原.发病及死亡的石斑鱼除了表现神经异常症状外,无明显的临床病症,体表及内脏组织也未发现明显病变及寄生虫感染.2003年4～8月,应用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术从福建南部人工养殖的5种石斑鱼即紫石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)、马拉巴石斑鱼(E. malabaricus)、青石斑鱼(E. awoara)、赤点石斑鱼(E. akaara)和云纹石斑鱼(E. moara)中检出5个神经坏死病毒分离株.检测了76份石斑鱼样品,这些石斑鱼NNV病毒的平均感染率约为90%.对这些病毒的RT-PCR产物421 bp核酸进行了测序和序列分析,其相同的序列超过99%.将这些序列与GenBank的石斑鱼(Epinephelus spp.)神经坏死病毒相关基因序列作比较,同源性在97%以上.对神经坏死病毒在石斑鱼体内的分布也进行了分析,在脑和眼组织的检出率最高,部分病鱼的肝、脾和肾组织也能检出病毒.结合流行病学特征,可确认神经坏死病毒为该传染病的主要致病原.RT-PCR方法是检测NNV等病原的一种理想的诊断方法.     

黄河鲤酪氨酸酶基因的克隆、表达模式及定位分析

为探究Tyrosinase(Tyr)基因在黄河鲤体色形成中的作用,利用生物显微镜对黄河鲤黑色鳞片、银色鳞片、鳍条色素细胞的组成进行观察,并利用RACE克隆黄河鲤Tyr基因全长cDNA序列,荧光定量PCR分析其在不同组织中的表达情况,Western blot印迹和免疫组织化学方法检测其蛋白的表达定位。结果显示,黄河鲤具有黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞3种色素细胞,3种色素细胞的数量、种类和分布在不同组织中存在较大差异。黄河鲤Tyr基因cDNA全长1717 bp(GenBank ID:No.KY305667),其中ORF长1605 bp,编码535个氨基酸,5′-UTR区41 bp,3′-UTR区71 bp。蛋白同源分析发现,黄河鲤Tyr与鲤科鱼类相似性最高,与哺乳类及鸟类等脊椎动物相似性最低。系统进化分析显示,黄河鲤Tyr与鲤、瓯江彩鲤、锦鲤和斑马鱼等鲤科鱼类的亲缘关系最近。实时定量PCR分析表明,Tyr基因在黄河鲤不同组织中均有表达,肌肉中的表达量最高,其次是黑色皮肤,另外在黄色皮肤、臀鳍和尾鳍等黑色素细胞存在的组织中也有较高表达。Western blot印迹结果显示,Tyr基因在黑色皮肤中表达最高,其次是臀鳍和尾鳍,银色皮肤中没有表达。免疫组织化学结果显示,Tyr基因在黑色皮肤的黑色素细胞和黏液细胞中有表达。研究表明,Tyr基因表达水平与黑色素细胞数量和分布具有一定相关性,参与黄河鲤体色的形成。     

日本沼虾C型凝集素结构域家族3的cDNA克隆、原核表达和定位分析

C型凝集素(C-type lectin)是一类能与糖类结合的非抗体的蛋白质或糖蛋白家族,为了研究C型凝集素基因在日本沼虾组织分布、细胞定位和细菌感染过程中的表达情况,本研究应用cDNA末端快速克隆(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术首次克隆了日本沼虾C型凝集素结构域家族3基因(MnLec3)的全长序列,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析MnLec3基因在不同组织、细菌感染后不同时间的表达水平,Western blot和免疫荧光分别分析蛋白的表达水平和细胞定位。结果显示,MnLec3基因cDNA全长1 357 bp,包括125 bp的5′末端非翻译区(UTR)、1 026 bp的开放阅读框(ORF)和206 bp的3′UTR,其中开放阅读框编码341个氨基酸。氨基酸序列比对显示,日本沼虾MnLec3基因含有保守钙结合点(Met 1-Glu17)和糖识别结构域(CRD)。同源性分析结果显示,MnLec3与罗氏沼虾C型凝集素3相似度较高;邻接法(Neighbor-Joining,NJ)进化树分析结果显示,MnLec3与其他甲壳动物C型凝集素聚为一支。通过构建原核表达载体获得体外重组蛋白rMnLec3,并将纯化重组蛋白免疫大鼠获得抗血清,免疫荧光结果显示,绿色荧光信号主要在肝胰腺细胞核中表达。qRT-PCR结果显示,MnLec3在日本沼虾所检测组织中均表达,其中肝胰腺中表达量最高,血细胞次之;与对照组相比,在嗜水气单胞菌刺激12～48 h时MnLec3表达量显著升高,48 h表达量最高,Western blot分析结果显示,MnLec3蛋白表达丰度与基因表达模式基本相似,提示克隆得到的MnLec3参与日本沼虾抵御细菌入侵的免疫过程。     

曼氏无针乌贼精子鞭毛蛋白1(Spef1)基因克隆以及组织表达特异性

为研究精子鞭毛蛋白1(Spef1)在精子鞭毛结构的形成与组装中的生物学意义及功能,本研究采用RACE技术和荧光定量PCR技术对曼氏无针乌贼Spef1(简称Sj Spef1)基因cD NA全长进行克隆和组织表达特异性分析。结果显示,SjS pef1 cD NA全长序列共1 135 bp,5′和3′非编码区分别为178 bp和165 bp,预测的开放阅读框(ORF)全长792 bp。编码的蛋白理论分子量为30.567 7 ku,等电点7.03,是一种亲水性蛋白。不存在跨膜区以及信号肽序列,是在细胞内发挥作用的蛋白。二级结构分析发现该蛋白含有丰富的螺旋结构(49%)。氨基酸同源建模显示其蛋白的CH2结构域主要由4个螺旋结构组成,并由多个loop结构串联而成。同源氨基酸序列比对发现,它与加州双斑蛸的相似性最高且仅为59.49%,表明Spef1在进化中并不保守。基于Spef1氨基酸序列构建的系统进化分析表明,曼氏无针乌贼和加州双斑蛸进化关系最近。组织特异性分析表明Spef1在曼氏无针乌贼的精巢中有显著表达。Spef1基因的成功克隆以及组织表达特异性分析对于深入研究其细胞定位以及生物学功能具有重要意义。     

一种免疫诱导型鲤启动子的克隆与功能分析

为发掘适用于基因工程抗病育种的鱼类启动子,通过实时荧光定量PCR实验对鲤Rab GTP酶(Ras-associated binding-GTPases 1a3,Rab1a3)基因的表达模式进行了分析,证实该基因在鳃、头肾等与机体免疫防御功能密切相关的组织内转录水平较高,且免疫激活后转录显著增强,符合基因工程抗病育种所需的外源免疫基因转录模式。从鲤细菌人工染色体文库中,使用Rab1a3基因特异引物筛选获得包含该基因区域的文库克隆,测序获得该基因完整序列,以及上下游调控序列。通过生物信息学手段,预测到长度为1014 bp的鲤Rab1a3基因启动子序列,该启动子不具有典型的TATA盒或CpG岛特征,存在多个免疫相关转录因子结合位点。在草鱼肾组织细胞系内验证该启动子活性,结果显示,绿色荧光蛋白基因和萤火虫荧光素酶基因都能够在该启动子驱动下表达,证实该片段具有启动子活性,且启动子活性在受到免疫诱导后增强,双荧光素酶报告基因检测结果显示,该启动子活性在免疫刺激后增强至免疫刺激前的8.67倍。研究表明,鲤Rab1a3基因启动子有望被开发成为免疫诱导型的基因工程元件,驱动外源免疫基因在鱼体内适时表达,抵御外界病原感染,同时避免非必要条件下的过度表达形成生长负担。     

杂色鲍HSP90基因启动子的功能分析

为探索启动子在热休克蛋白90表达调控中的作用,本研究在课题组已有杂色鲍HSP90基因cDNA的基础上,通过Genome walking、Tail-PCR和常规PCR等技术克隆获得该基因的5′调控区序列。在翻译起始位点(ATG)和第一外显子(长度94 bp)之间有一个809bp的内含子,第一外显子之前的5′调控区共2800 bp,从预测的转录起始位点(A)起,共2811 bp。在转录起始位点(A)上游–30 bp处存在TATA box。潜在的转录因子结合位点包括ATF、TBP、Sp1、Oct-1、C/EBPalpha、NF-1、NF-κappa B、GATA-1、Sox-2等。CpG岛预测软件分析其含1个CpG岛,长度为131 bp。实验构建了8个启动子缺失片段的萤火虫荧光素酶表达载体,通过瞬时转染293T细胞并进行双荧光素酶报告基因活性检测,确定杂色鲍HSP90基因核心启动子区位于–98~83 bp。在–624~–539 bp,Oct-1、C/EBPalpha、NF-1这3个转录因子都起到一定的抑制作用。     

厚壳贻贝Wnt4基因时空表达

为探究Wnt4基因在厚壳贻贝幼虫发育阶段和组织生长过程中的作用,通过RACE技术克隆了厚壳贻贝Wnt4基因c DNA全长序列,该序列全长3342 bp,开放阅读框为1074 bp,编码357个氨基酸。该序列与人、小鼠、海胆、栉孔扇贝和长牡蛎等物种的同源性分别为61%、61%、60%、71%和76%。通过实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析Wnt4基因在厚壳贻贝成体多个组织中(外套膜、闭壳肌、鳃、雌雄性腺、足和消化腺)均有表达,其中在外套膜中表达量最高,推测可能与贝壳形成有关;Wnt4基因在厚壳贻贝幼虫发育阶段高表达主要集中在壳顶期,并推测Wnt4基因可能参与了贝壳形态结构发生转变的过程以及某些器官的形成与发育。本研究为进一步开展双壳贝类Wnt基因家族的功能研究提供了理论依据。     

黑头软口鲦上皮瘤细胞ifn-1基因的表达及抗病毒活性

为了体外表达黑头软口鲦上皮瘤细胞(EPC)I型干扰素(IFN-1),本实验通过RTPCR从EPC中扩增ifn-1基因,构建重组表达质粒pET-32a-IFN-1,并转化到感受态细胞Transetta(DE3),体外纯化后检测其抗病毒活性。结果显示,ifn-1编码区大小为552 bp,编码184个氨基酸,与草鱼干扰素1(CiIFN1)亲缘关系最近。通过SDS-PAGE分析,重组表达质粒pET-32a-IFN-1在宿主菌中可明显表达约35 ku的融合蛋白条带,且部分呈可溶性表达,进而通过亲和纯化可溶性重组IFN-1(rIFN-1),免疫新西兰大白兔获得效价较高的抗IFN-1多克隆抗体,可用于检测细胞内源性的IFN-1。定量PCR显示rIFN-1与EPC细胞孵育可以诱导抗病毒蛋白Mx1的表达,并抑制鲤春病毒血症病毒(SVCV)引起的细胞病变(CPE)及SVCV的复制,表明rIFN-1具有抗病毒活性。     

仿刺参基质金属蛋白酶基因MMP-16的克隆及表达

基质金属蛋白酶(MMPs)是一种能够降解细胞外基质的蛋白水解酶类。为研究MMPs在仿刺参免疫防御中的作用,本实验采用RACE技术克隆了仿刺参基质金属蛋白酶16基因(Aj-MMP-16)的cDNA全长序列,并对其序列特征和功能进行了初步分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,分别分析了Aj-MMP-16基因在仿刺参不同组织、不同"化皮"体壁组织以及病原菌刺激后体腔细胞中的表达情况。结果显示,Aj-MMP-16基因的cDNA全长为2 976 bp,包括一个342 bp的5′非编码区,一个963 bp的3′非编码区;开放阅读框(ORF)为1 671 bp,编码557个氨基酸,预测蛋白分子量为63.11 ku,等电点为4.79。Aj-MMP-16具有典型的MMPs家族蛋白结构:N-端前肽区、铰链区、催化区、C-端类血红素结合区和跨膜区。Aj-MMP-16与其他物种的MMPs具有一定的相似性,与紫色球海胆的MMP-16相似性最高。Aj-MMP-16基因mRNA在仿刺参各组织中均有表达,表达量由高到低为呼吸树、肠、体腔细胞、管足、肌肉、体壁;在"化皮病"不同阶段,AjMMP-16基因mRNA在"化皮"体壁组织中的表达量显著高于正常体壁组织;灿烂弧菌和蜡样芽孢杆菌刺激后,体腔细胞中Aj-MMP-16基因mRNA表达量显著升高。Aj-MMP-16基因可能在仿刺参内脏再生、炎症发生以及免疫应答中起着重要的作用。     

半滑舌鳎Cs-UBE2D4基因的克隆、表达模式及启动子活性

泛素-蛋白酶体系统作为重要的蛋白质修饰途径，参与多个生物学过程，其中泛素结合酶E2作为关键酶可以决定泛素化对靶蛋白的影响。为了探究泛素结合酶E2在半滑舌鳎雌性性腺发育中的作用，本研究克隆了半滑舌鳎Cs-UBE2D4基因的开放阅读框ORF，检测了该基因在不同组织和不同发育阶段性腺中的表达模式；构建了其启动子报告基因载体(pGL3-Cs-UBE2D4)并进行了启动子活性分析。Cs-UBE2D4开放阅读框为360 bp，编码119个氨基酸，含有保守的泛素结合酶E2结构域。荧光定量PCR结果显示，Cs-UBE2D4在雌鱼的各组织中广泛表达，其中在卵巢和肝脏中表达量较高，而在雄鱼中几乎检测不到表达；在卵巢各发育阶段中，该基因的表达量从90日龄开始上调，6月龄达到峰值，之后开始下调，在1.5龄时表达量最低，在3龄时表达量有所回升，其中6月龄表达量为90日龄表达量的1.97倍。双荧光素酶活性检测结果显示，Cs-UBE2D4启动子具有较强的转录活性。本实验将为进一步开展Cs-UBE2D4基因对半滑舌鳎卵巢发育和性别调控相关机制的研究提供理论依据。     

石磺钙调蛋白Os-IP3R和Os-RyR基因的克隆、相对表达量及进化关系

为明确石磺钙通道蛋白1，4，5-三磷酸肌醇受体（IP₃R）基因和蓝尼碱受体（RyR）基因的序列和结构信息，初步研究不同石磺中的Onchidium struma-IP₃R/Onchidium struma-RyR（Os-IP₃R/Os-RyR）基因表达量百分比与石磺系统进化的相关性，实验在瘤背石磺表皮转录组数据库的基础上，克隆得到2条钙通道蛋白基因Os-IP₃R和 Os-RyR，利用生物信息学技术对该基因及所编码蛋白的结构特征进行分析，并通过qRT-PCR技术分析2个基因在瘤背石磺、平疣桑椹石磺和紫色疣石磺各组织中的表达情况。结果显示，Os-IP₃R核酸序列为4 574 bp，包括2 808 bp的开放阅读框，共编码935个氨基酸，预测编码的蛋白有6个跨膜区；Os-RyR核酸序列为1 253 bp，包括1 131 bp的开放阅读框，共编码376个氨基酸，预测编码的蛋白有3个跨膜区。将瘤背石磺IP₃R和RyR的氨基酸序列进行比对，发现位于钙离子通道区的G*R*GGG*GD序列处高度保守；发现3种石磺Os-IP₃R/Os-RyR 的相对表达百分比的高低顺序与各石磺从陆地到浅海的梯度分布趋势相一致，依次为瘤背石磺>平疣桑椹石磺>紫色疣石磺；石磺的陆栖性越强，则Os-IP₃R/Os-RyR 的相对表达百分比越高。不同种石磺的Os-IP₃R/Os-RyR表达量百分比的研究能为分析海洋无脊椎动物由海洋向陆地进化学说提供新的分子生物学线索。