水生动物卵黄蛋白原研究新进展

卵黄蛋白原（vitellogenin,VTG）是卵生动物卵黄中主要成分的前体。文章简述了水产动物如鱼类、两栖类及甲壳类动物中卵黄蛋白原基因的鉴定及其基因家族的分类及进化研究,介绍了VTG分子的生物学新功能,以及VTG作为标记分子在环境雌激素监测、反映雌性动物性腺成熟度、区分雌雄性别等方面的应用,以期为VTG在水产动物中的研究以及繁殖中的应用提供参考。     

不同倍性虹鳟卵黄蛋白原的组织定位

采用分步沉淀法提纯虹鳟卵黄蛋白,以同发育期二倍体虹鳟为对照,用免疫组化法对不同发育阶段的三倍体虹鳟性腺、肝脏、血液和肠道进行卵黄蛋白原(Vg)的细胞化学定位研究.试验结果表明:所纯化蛋白为与卵黄蛋白原具有相似免疫原性的卵黄脂磷蛋白,呈雌性特异性.性腺发育Ⅲ～Ⅴ期的二倍体雌性虹鳟,血液和肝细胞呈卵黄蛋白原阳性,Ⅳ～Ⅴ期卵巢呈卵黄蛋白原阳性,各发育期肠组织呈卵黄蛋白原阴性;性腺发育至Ⅰ～Ⅴ期的三倍体雌雄虹鳟及雄性二倍体虹鳟,其性腺、肝脏、血液和肠道组织呈卵黄蛋白原阴性.二倍体虹鳟外源性卵黄蛋白原在肝细胞内合成,经血液运送至卵巢,最终在卵母细胞中形成卵黄颗粒.由于三倍体雌性虹鳟卵巢发育受阻,无滤泡细胞分化,生殖细胞与体细胞的互作缺失,不能分泌足量的17β-E2以诱导Vg的合成,因而肝脏的Vg阴性并不能说明肝脏不具备合成Vg的能力,从卵黄发生的角度分析,卵黄蛋白原的缺乏不是导致三倍体虹鳟雌性不育的原因,而是其卵泡败育的结果.     

中华锯齿米虾卵黄蛋白原部分cDNA序列的克隆

卵黄蛋白原(Vitellogenin,Vg)是广泛地存在于卵生脊椎和无脊椎动物体内的雌性特异性蛋白,是卵黄蛋白(vitellin,Vn)的前体,本文通过同源克隆的方法从成熟中华锯齿米虾的卵巢中克隆到了一条长474 bp的Vg cDNA序列。用DNAMAN中的Blast功能将此片段与罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)、高背长额虾(Pandalus hypsinotus)的Vg部分序列进行比对,结果发现中华锯齿米虾与罗氏沼虾和高背长额虾的同一性分别为64%与62%。此片段为中华锯齿米虾Vg cDNA全长序列的克隆及其表达奠定了基础。     

大阪鲫鱼血清雌性特异蛋白的鉴定

鱼类是在卵母细胞外合成卵黄的动物，具体说是在肝脏中合成的，经过血液循环输送到卵母细胞，首先在肝脏中合成的是卵黄蛋白的前体——卵黄蛋白原(Vitellogenin)，卵黄蛋白原在雌激素作用下，雌体血清中就会出现一种雌性特异蛋白成分，K．Aida(1973)称此蛋白为血清雌性特异蛋白。近年来，作者在鱼类血液分析方面的工作证明，雌雄鱼血清存在差异是普遍的，并利用醋酸纤维薄膜电泳对雌性特异蛋白化学特性进行了鉴定。     

卵黄蛋白原在剑尾鱼体内不同组织的分布及雌激素作用对其表达的影响

为研究卵黄蛋白原(vitellogenin,vg)在剑尾鱼(Xiphophorus helleri)不同组织器官的表达情况,以及了解雌激素对不同组织中Vg表达的诱导作用,将成年雌、雄剑尾鱼及幼鱼暴露于50 μg/L的17β-雌二醇(E2)溶液中20 d,未暴露的剑尾鱼作对照,采用免疫组化法对各处理组剑尾鱼进行Vg的组织定位研究.结果表明,剑尾鱼Vg主要分布于成熟雌鱼的肝脏、脾脏和肠的血管、淋巴管,在正常幼鱼及雄鱼的以上各组织中均不表达.17β-雌二醇暴露下,剑尾鱼雌、雄成鱼和幼鱼的肝脏以及肾、脾、肠等组织的血管及淋巴管均呈Vg阳性.但Vg颗粒只在肝实质细胞中观察到,在其他组织中如脾脏、肠固有结缔组织等,Vg颗粒仅出现于血管,在细胞内未观察到.以上结果表明,剑尾鱼Vg在肝细胞中合成,通过血液循环到达其他组织;雌激素可诱导雌、雄剑尾鱼及幼鱼肝组织中Vg的表达.剑尾鱼幼鱼及雄鱼Vg的非正常表达可应用于环境雌激素效应评价.     

己烯雌酚和辛基酚对真鲷幼鱼的雌激素效应研究

采用静态暴露方式研究己烯雌酚(DES)和辛基酚(OP)对真鲷幼鱼的雌激素效应.当真鲷幼鱼分别暴露于一定浓度的DES和OP,42 d后,真鲷幼鱼的肥满度均极显著下降;血浆中卵黄蛋白原被诱导产生,肝胰脏指数和血浆蛋白总量极显著升高.试验结果表明,真鲷幼鱼的肥满度、肝胰脏指数、血浆蛋白总量等可作为评估DES和OP等环境雌激素毒性效应的生物指标;真鲷幼鱼血浆中的卵黄蛋白原可作为生物标志物,用于监测海洋水体DES和OP等环境雌激素的污染.     

小体鲟卵黄雌性蛋白分离纯化及抗血清的研制

采用凝胶柱层析法,对小体鲟(Acipenser ruthenusLinnaeus)卵黄蛋白粗提液进行分离纯化。小体鲟卵黄蛋白粗提液的质量浓度为25.04 mg/mL,经Sephadex G-200层析后出现3个蛋白峰。用聚丙烯凝胶电泳、免疫印迹(Western-blotting)和免疫扩散等方法研究表明,小体鲟卵黄蛋白由分子量分别为132.1 kD、97.4 kD、85.9 kD、67.0 kD、59.2 kD、47.6 kD、30 kD、14.3 kD和12.8 kD的9个亚基组成;层析后峰B蛋白为卵黄雌性特异蛋白(yolk female specific protein,YFSP),是一种糖脂磷蛋白,具有雌性特异性和组织特异性,抗体具有种属特异性。Western-blotting结果表明,卵黄雌性特异蛋白(YFSP)与血清雌性蛋白(FSSP)免疫印迹图谱上都显示分子量为97.4 kD和30 kD的2条杂交带,可见两种蛋白在免疫原性上具有相似性,可以用卵黄雌性蛋白抗血清代替卵黄蛋白原抗血清对卵黄蛋白原进行检测     

剑尾鱼 2 种卵黄蛋白原全长 cDNA 的克隆及序列分析

卵黄蛋白原是环境雌激素效应研究的重要生物标志物,广泛应用于水环境内分泌干扰物污染的评价。本研究利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆获得了剑尾鱼(Xiphophorus helleri)的2种卵黄蛋白原基因—VgA和VgB,并对其基因结构和系统进化进行分析。VgA基因cDNA序列全长5159bp,开放阅读框(ORF)5058bp,编码1685个氨基酸。VgB基因cDNA序列全长5349bp,开放阅读框(ORF)5067bp,编码1688个氨基酸。2种cDNA序列均具有与已发现的卵黄蛋白原分子相似的主要特征和功能域,包括Vitellogenin结构域、VWFD结构域和多聚丝氨酸区域,且与已知其他鱼类卵黄蛋白原基因有较高的同源性。     

梭鱼卵黄蛋白原的化学发光免疫检测法

运用建立化学发光免疫(chemiluminescence immunoassay,CLIA)检测法,对梭鱼血清中主要卵黄蛋白原(Vg)类型(B类型;VgB)进行定量测定。梭鱼VgBCLIA法按两步法操作进行,使用纯化的梭鱼VgB制备特异型抗血清(a-VgB)。优化抗体浓度和培育时间等检验条件后,检验范围设定为3.91～500ng/mL。卵黄发生期的梭鱼雌鱼血清和雌激素处理后的梭鱼稚鱼血清稀释曲线与纯化的梭鱼Vg曲线平行,而梭鱼雄鱼稀释血清中几乎不发生相应的免疫学反应。对天津原种场养殖的10尾梭鱼血清VgB水平的定量检测结果表明,在雌鱼(9尾)血清中检测到VgB但个体间差异较大,变化范围为3.0～2700.1μg/mL,并表现出随着卵巢发育而增长的变化趋势。相对而言,成熟梭鱼雄鱼血清VgB水平则极低(2.7μg/mL),表明在其生长环境中不存在雌激素活性。另外,所有个体的组织学观察也未呈现出明显的性腺异常情况。研究为梭鱼主要雌激素诱导生物标志物(VgB)的量化提供了一种新的手段,较以往的检验方法具有更高的灵敏度,有助于建立多元化的水生环境中雌激素活性的检测体系。     

脊尾白虾VgR基因克隆及其在卵巢发育过程中的表达分析

为了解卵黄蛋白原受体(vitellogenin receptor,Vg R)在脊尾白虾卵巢发育中的作用,采用同源克隆和RACE技术,克隆了脊尾白虾Vg R基因全长c DNA序列,用实时荧光定量PCR方法分析了Vg R基因在雌虾不同组织、卵巢发育不同时期的表达特征。结果显示,脊尾白虾Vg R基因全长5892 bp,开放阅读框5661 bp,编码1886个氨基酸。脊尾白虾Vg R具有低密度脂蛋白受体(LDLR)家族典型结构特征,属于LDLR家族,进化上与日本沼虾等甲壳动物Vg R亲缘关系最近,然后与昆虫Vg R分支聚为一支,而与LDLR家族中其他成员亲缘关系较远。脊尾白虾Vg R在各组织中均有表达,但主要在卵巢内表达。随着卵巢的发育,卵巢Vg R表达量逐渐升高,在III期达到最大,与肝胰腺Vg表达量、血液Vg浓度变化趋势相一致;而在卵巢成熟时,卵巢Vg R表达量降到了最低,与肝胰腺Vg表达情况截然相反;排卵后的恢复期,血液中Vg浓度仍维持在较高水平,卵巢Vg R表达量又升至III期水平,同时卵巢Vg表达量也升至最高。由此可见,甲壳动物与昆虫Vg R起源于同一祖先,但在进化上已形成独立一支;脊尾白虾卵巢成熟前,卵巢主要通过Vg R介导作用摄取血液中Vg,以供卵巢快速成熟;卵巢成熟期,肝胰腺呈现补偿性合成Vg,以尽快恢复其营养储备功能;卵巢恢复期,卵巢通过Vg R介导摄入外源Vg和内源合成Vg两种途径,为卵巢二次发育提供营养物质。