一个二化性家蚕醛酮还原酶基因的克隆及序列与表达分析

醛酮还原酶(aldo-keto reductase,AKR)超级家族成员以还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸作为其辅酶,将醛酮类化合物还原成相应的醇类,其作用底物范围广泛,包括糖类、脂肪醛和甾体类激素等,在许多重要生物学反应中发挥关键作用。以二化性家蚕品系秋丰为材料,利用RT-PCR分别从滞育命运组和非滞育命运组克隆出AKR蛋白的cDNA序列。AKR蛋白序列由343个氨基酸组成,与黑腹果蝇和人的AKR分别有43%和38%的序列一致性。基于蛋白质序列构建的系统发育树显示,家蚕AKR蛋白属于AKR2E亚家族,其氨基酸序列与该家族成员序列一致性超过30%,故命名为AKR2E-like。将akr2e-like基因的cDNA序列克隆进表达载体pET-28a(+)中进行原核重组表达,SDS-PAGE电泳和Western blot分析显示重组蛋白被成功表达。qRT-PCR分析表明,ark2e-like基因表达受发育环境调节:在滞育诱导条件下,该基因在家蚕化蛹早期的表达量持续增加,在化蛹后第4天mRNA丰度达到最高值;而在非滞育诱导条件下,化蛹后ark2e-like基因表达量并无明显波动。上述结果表明,ark2e-like基因有可能在家蚕二化性品系的滞育准备期起关键作用。