罗非鱼罗湖病毒ORF10蛋白的亚细胞定位及组织表达分析

为了研究罗非鱼罗湖病毒(tilapia lake virus,TiLV) ORF10蛋白的功能,从染病莫桑比克罗非鱼(Oreochromis niloticus)脾脏和肝脏组织中克隆获得TiLV ORF10基因编码序列,并成功构建了荧光定位载体pEGFP-ORF10和重组表达载体pET32a-ORF 10.将荧光定位载...     

罗氏沼虾nanos1基因克隆、表达及亚细胞定位

为探究nanos1基因在罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)生殖发育中的功能,克隆了罗氏沼虾nanos1基因,其cDNA序列全长2 811 bp,编码243个氨基酸;系统进化分析结果表明其与中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的同源性最高,与鱼类的nanos1同源性较高,与哺乳类同源性较低。半定量PCR检测发现,nanos1在卵巢中特异表达。通过实时荧光定量PCR检测该基因在不同胚胎发育时期及幼体中的表达水平,结果显示：nanso1 mRNA在(卵)未受精时期表达量最高,显著高于(卵)受精期及胚胎发育各期(P<0.05);在胚胎发育期间,(卵)受精时期表达量最高,显著高于卵裂期且极显著高于胚胎发育后期(P<0.01);该基因在卵裂期的表达水平显著高于囊胚期至幼体期;而囊胚期至幼体期之间表达水平较低且无差异。原位杂交技术检测显示,nanos1 mRNA在卵原细胞及初级卵母细胞(Oc1,Oc2,Oc3,Oc4)的细胞质中表达。以上结果表明,nanos1与罗氏沼虾雌性生殖细胞发育有着密切的关系。     

卵形鲳鲹TLR13基因的克隆、表达分析和亚细胞定位研究

Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)是一种古老的先天性免疫受体,参与病原体相关分子模式识别,对维持免疫稳态和预防感染至关重要。本研究克隆和鉴定了卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)TLR13基因(命名为ToTLR13),其开放阅读框(ORF)为1 269 bp,编码422个氨基酸,等电点为8.13。保守结构域分析显示,ToTLR13含有跨膜结构域(TM)、LRR结构域和TIR结构域,符合TLR家族的典型特征。通过建立TLR13保守域三级结构发现,ToTLR13与小鼠(Mus musculus)和大黄鱼(Larimichthys crocea) TLR13功能结构域的蛋白三级结构具有较高重叠性。多序列比对显示,ToTLR13与其他硬骨鱼TLR13具有较高的相似性,与其他纲物种的序列相似性较低。系统进化树结果显示,To TLR13与硬骨鱼TLR13聚在一起,其中与鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)最为接近,与哺乳动物、两栖类和贝类相分离。实时荧光定量PCR (Real-time fluorescence quantitativ...     

牙鲆生长抑素基因的表达及细胞定位

采用RACE和荧光定量PCR技术克隆牙鲆生长抑素(SS)基因cDNA序列并且分析了其在仔鱼期的表达规律,同时通过免疫细胞化学染色,对牙鲆胃肠道和脑垂体等器官的生长抑素分泌细胞进行定位。最终获取包含完整编码区的牙鲆SS基因cDNA序列,其编码区长为381 bp,推测编码的蛋白质为126个氨基酸,其前23个氨基酸为信号肽,分子量为14.3 ku,理论等电点为8.33。牙鲆仔鱼不同发育时期的SS基因表达量比较结果表明,出膜后仔鱼体内SS基因表达不断增加,到变态发育期变化不大,变态后期又开始显著增加。免疫组织化学染色结果表明,SS细胞存在于胃、胰腺和脑垂体中。在胃中,生长抑素分泌细胞主要分布于胃上皮层;在胰腺中,生长抑素分泌细胞零散地分布,血管周围较多;在脑垂体中细胞密度高,集中在腺垂体的周边区域。     

中华绒螯蟹代谢蛋白互作网络构建及分子功能、亚细胞定位和途径分析

为了构建中华绒螯蟹代谢过程研究的系统工具,实验在已经构建的中华绒螯蟹蛋白互作网络的基础上,首先采用邻接节点注释法对未知蛋白的分子功能进行预测。随后采用GO回溯法,构建了代谢蛋白网络并对网络中蛋白分子功能、亚细胞定位和途径分布进行了分析。分子功能注释中,确定了932个蛋白的分子功能,占所有未知分子功能蛋白的97%。最终构建的代谢蛋白互作网络包含2 045个蛋白及这些蛋白之间的15 927条互作关系。网络中94.2%(1 926/2 045)的蛋白具有亚细胞定位信息,大多分布于有膜细胞器中;96.1%的蛋白(1 966/2 045)具有分子功能信息,大多具有催化活性和结合活性。进一步对确定了分子功能和亚细胞定位的蛋白在40个KEGG子系统中的分布进行分析,发现参与翻译和氨基酸代谢过程的蛋白较多,也有一部分参与免疫和运输过程。本实验结果可为中华绒螯蟹代谢相关的蛋白功能、定位的研究提供重要的数据参考,对系统研究中华绒螯蟹代谢过程及代谢相关疾病具有重要价值。     

牙鲆干扰素调节因子核心区序列的克隆及初步表达

采用逆转录－聚合酶链式反应（RT－PCR）方法，从牙鲆（Paralichthys loivaceus)肝脏总RNA中扩增出干扰素调节因子（fIRF)的核心区序列，定向插入质粒pUC18，克隆的牙鲆IRF cDNA序列分析表明，与Yabu报道的牙鲆IRF cDNA相比有1个碱基差异，但与推断的氨基酸序列完全一致，将牙鲆IRF的核心区序列 cDA定向插入原核表达载体pBV220，构建成牙鲆IRF表达载体pBVfIRF22，SDS－PAGE分析表明，经42度诱导，含pBVfIRF22质粒的大肠杆菌可表达一分子量约12000的特异蛋白。     

牙鲆免疫相关组织特征及抗体阳性细胞的免疫组化定位

应用抗牙鲆免疫球蛋白单克隆抗体(2D8、1H1)对牙鲆外周血系统、肾、脾、肝、胰、肠道组织中抗体阳性细胞进行了定位观察,并对其组织学特征进行了描述。两株单抗均能在外周血滴片和组织切片中成功地检测到抗体阳性细胞。外周血系统中的抗体阳性细胞主要为淋巴细胞,没有发现抗体阳性的巨噬细胞;牙鲆头肾中没有肾单位,肾小管、肾小球等主要存在于后肾中,脾脏和肾脏都含有巨噬细胞、粒细胞、淋巴细胞等免疫相关细胞,抗体阳性细胞存在方式也极为相似,成簇或单独分布于黑色素巨噬细胞中心和血管周围;牙鲆的胰组织镶嵌在肝上,形成肝胰脏,也参与免疫应答,抗体阳性细胞单个存在,分布于肝组织中,胰组织中没有发现抗体阳性细胞;肠道抗体阳性细胞主要存在于固有层中,有成簇存在现象,在上皮层也可见到单个存在的抗体阳性细胞。     

mPRα在性成熟雌性牙鲆(Paralichthys olivaceus)不同组织中的定性定量表达特征

通过荧光实时定量PCR方法(qRT-PCR)检测雌性性成熟牙鲆(Paralichthys olivaceus)第Ⅴ时期不同时相的卵母细胞中膜孕激素受体(mPRα)的表达,同时采用原位杂交、免疫组化和Western blotting方法研究性成熟雌性牙鲆mPRα mRNA和蛋白在各组织中的分布和表达.qRT-PCR结果显示,在牙鲆卵巢成熟时期的第Ⅴ时相卵母细胞,mPRα mRNA的表达量最高,表明mPRα介导孕激素参与了牙鲆卵母细胞成熟的调控.组织定量定位结果显示,在牙鲆的卵巢、脑、头肾、肾、肝脏组织中均有mPRα mRNA和蛋白表达存在,且在脑、卵巢中表达量较高,表明mPRα在牙鲆不同组织中都发挥着一定的作用,且在内分泌相关组织如脑和卵巢中的作用更明显.原位杂交和免疫组化结果显示,mPRα mRNA和蛋白表达明显定位在牙鲆卵母细胞膜上,且分布在其他组织的管腔结构.本研究为进一步探究牙鲆mPRα信号转导机制提供了理论基础和形态学依据.     

牙鲆SRF基因的克隆及真核表达载体的构建

采用RACE-PCR技术,从牙鲆(Paralichthys olivaceus)组织中克隆了血清应答因子(SRF)基因全长序列,该序列全长2 477 bp,开放阅读框1 503 bp,编码500个氨基酸。通过氨基酸同源序列比对,牙鲆SRF与其它物种的同源性较高,在氨基酸序列的N端具有NLS结构域和高度保守的MADS结构域。用PCR方法扩增SRF基因的编码区片段,克隆到p EGFP-N1载体中,构建真核表达载体p EGFP-N1-SRF,将重组质粒转染牙鲆胚胎细胞,在荧光显微镜下观察转染细胞有绿色荧光蛋白表达。荧光定量PCR和Western blot实验进一步证实,SRF在转染细胞中高表达。说明真核表达载体p EGFP-N1-SRF构建成功,为进一步研究SRF在牙鲆变态发育中的作用奠定了实验基础。     

牙鲆脑中促性腺激素释放激素受体的克隆和鉴定

GnRH（gonadotropin-releasing hormone）是下丘脑-垂体-性腺轴中重要的十肽信息分子，在所有的脊椎动物的生殖神经内分泌调控中具有重要的作用。GnRH成熟的十肽沿着轴突被运送到下丘脑正中隆起（median eminence）末端，然后进入下丘脑垂体门脉循环（hypothalamo hypophyseal portal circulation）（四足动物）或直接通过轴突末梢（大多数硬骨鱼）把信号传递给刺激性腺的细胞，与特异性受体结合，刺激促性腺激素（GtHs，gonadotropins）的合成与释放，参与脊椎动物繁殖的起始和维持正常生殖功能。伴随着GnRH的研究，研究者对鱼类GnRH受体的研究也越来越感兴趣，牙鲆（Paralichthys olivaceus）是中国重要的海水养殖鱼类，本研究从牙鲆脑组织中克隆得到全长的Type Ⅰ GnRH受体，并对其组织特异性表达作了分析，为牙鲆的神经生殖内分泌研究奠定了一定的基础。 在本研究中，以海水养殖牙鲆为材料，从牙鲆脑组织中采用巢式PCR、5′-和3′-RACE技术克隆得到了1671bp牙鲆促性腺激素释放激素受体（GnRH-R）全长cDNA序列，包括147bp的5′-UTR、1248bp的开放阅读框和276bp的3′-UTR，GenBank登录号是DQ011872。牙鲆GnRH-R和其他物种GnRH-R的氨基酸序列的多序列比对结果显示，其存在许多保守的特征，牙鲆GnRH-R显示有3个主要的功能区域：1个N端胞外结构域（1～44个氨基酸残基）、1个大的跨膜结构域（45～324个氨基酸残基）和1个C端细胞质区域（325～415个氨基酸残基）。空间结构预测显示牙鲆GnRH-R跨膜区域包含7个高度保守的跨膜α螺旋（45—64、76—95、114—135、156—176、207—224、267—286、305—324），这些α螺旋是受体锚定到细胞膜上必需的。 氨基酸序列系统进化分析表明，牙鲆GnRH-R与琥珀鱼GnRH-R1具有高度同源性（85％同源性）。已知的硬骨鱼GnRH—R基因的系统进化分析表明，存在两种类型的GnRH-R基因：Type Ⅰ GnRH—R和Tpye Ⅱ GnRH-R基因。在牙鲆GnRH—R的氨基酸序列中，具有Type Ⅰ GnRH—R共有的典型基序：CAFVT（TMⅢ）和DlLEGKVSHSLTH（TMⅦ开始的序列处），表明克隆得到的牙鲆GnRH-R属于Type Ⅰ GnRH—R。 GnRH-R跨膜α螺旋之间的区域形成了胞内或胞外loops，这些区域参与受体信号转导和肽选择性功能上。牙鲆GnRH-R在TMⅢ的细胞质边界处具有一个保守的DRQSA／（DRXXXI／V）基序，这个基序被认为参与G蛋白偶联信号转导和GnRH肽诱导受体的激活；另一个保守的区域是位于TMⅦ内的NPXXY或DPXXY基序同样存在于牙鲆中（DPVIY），这个基序参与到一些GPCRs（包括GnRH-R）的内在化（internalization），同时这个基序特别是基序中的Tyr残基对于受体激活和信号转导起到关键作用。在第三个胞内loop中，鱼类GnRH—R有个保守的Ala残基（在牙鲆中为Ala^250），其也在G蛋白偶联和受体内在化方面具有重要作用。 在哺乳动物或非哺乳动物GnRH-R中，在第一个和第二个胞外loop之间由2个Cys形成1个保守二硫桥，是受体的正确折叠必需的。和其他的GnRH-R一样，牙鲆GnRH-R在第一个和第二个胞外loop之间存在由2个Cys（Cys^112和Cys^190）可以形成的潜在的二硫桥。这个二硫桥的完全缺失将会影响受体的结构完整性和降低鱼类GnRH—R对GnRH肽的选择性。 GnRH-Rs的NH2-末端区域不是很保守，但含有糖基化位点，是GnRH—Rs表达、GnRH—Rs穿梭到细胞胞表面或受体稳定必需的。将mouse的GnRH—R糖基化位点引进到人GnRH-R中，可以增加受体的数量，但不影响受体结合力或肽选择性。牙鲆Type Ⅰ GnRH—R中在NH2-末端含有3个潜在的糖基化位点（N^11SSW、N^15GSS和N^22WTA），此外，在第一个胞外loop和第二个胞外loop中分别存在1个糖基化位点（N^100ITV和N^178VTI），牙鲆Type Ⅰ GnRH—R含有的糖基化位点比哺乳动物要多，牙鲆糖基化位点的数目是否／怎样影响牙鲆GnRH-R的表达、降解率或亲和力，应该进一步研究。 在牙鲆GnRH-R的第一个胞内Ioop中，存在1个和tGnRH-R Ⅲ基序（^80KRKSH^84）一致的基序（^69KRKSH^74），这个基序是Gs识别基序（BBXXB，B代表碱性氨基酸，X代表任何一种氨基酸）。已经证明这个基序和cAMP产生相关，cGnRH-Ⅱ能通过cAMP-PKA途径提高stbGnRH-R在COS7细胞中的活性。 和其他非哺乳动物GnRH-Rs相似，牙鲆GnRH-R含有1个C-末端细胞内尾巴。这种胞内尾巴是鱼类GnRH-Rs功能必需的，在第三个胞内loop中，牙鲆GnRH-R含有2个PKC磷酸化位点（^233SKR^235和^262TLK^264）；在C端尾巴中，存在1个PKC磷酸化位点（^402TAR^404）。牙鲆GnRH-RC-末端尾巴中含有鱼类GnRH-R具有的Src同源区3（SH3）结合区域（PxxP序列）（^340PPAP），能够潜在地传送偶联的能力到丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs），GnRH通过PKC和PKA调控GtHα和LHβ转录，二者都集中于MAPK水平。 RT—PCR分析表明，GnRH-R在牙鲆脑和垂体有表达，暗示牙鲆GnRH-R参与到生殖行为如产卵行为；RT-PCR也检测到牙鲆GnRH-R在卵巢和睾丸中有表达，其能与牙鲆cGnRH-Ⅱ和sbGnRH在卵巢中共表达，GnRH肽在卵巢中具有自分泌／旁分泌功能，对牙鲆卵巢中的GnRH受体可能起到调控作用。[中国水产科学，2006，13（4）：536—546]     

Immunohistochemical localization of three GnRH systems in brain and pituitary of Japanese flounder

ABSTRACT:   To clarify the possible roles of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) in the reproduction of Japanese flounder Paralichthys olivaceus , localization of salmon GnRH (sGnRH), chicken GnRH-II (cGnRH-II), and sea bream GnRH (sbGnRH) immunoreactive (ir) cell bodies and fibers in the brain and pituitary were examined together with follicle stimulating hormone (FSH) and luteinizing hormone (LH)-ir cells in the pituitary by immunohistochemistry. sGnRH-ir cell bodies were localized in the ventromedial part of the rostral olfactory bulb and cGnRH-II-ir cell bodies were restricted to the midbrain tegmentum, while sbGnRH-ir cell bodies were evident in the preoptic area. sGnRH-ir fibers were distributed throughout the brain, especially abundant in the forebrain. cGnRH-II-ir fibers were also scattered in many areas of the brain with abundance in the midbrain, but sbGnRH-ir fibers were observed in the preoptic–hypothalamic area and innervated the pituitary. In the pituitary, neither sGnRH-ir fibers nor cGnRH-II-ir fibers were found, but sbGnRH-ir fibers were profuse in the neurohypophysis and invaded the proximal pars distalis, targeting FSH and LH cells. These results suggest that three GnRH systems can play different physiological roles in the brain of Japanese flounder. Among them, sbGnRH is considered to be involved in reproduction by stimulating gonadotropin secretion, while sGnRH and cGnRH-II can function as a neurotransmitter and/or neuromodulator within the brain in this species.     

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。     

牙鲆变态中两种HSP90基因的不同表达及其与甲状腺激素的关系

热休克蛋白90(heat shock protein90,HSP90)是细胞内主要的伴侣蛋白,在激素信号转导、细胞分化、细胞增殖与凋亡、形态发生与进化、变态发育及应激防御等多重调节路径中发挥关键作用。采用实时荧光定量RT-PCR技术检测了牙鲆两种HSP90基因在仔鱼发育和在成年组织中的表达变化。结果表明,HSP90α在成鱼骨骼肌、肠和胃中有较高的表达,而HSP90β在成鱼脑、脾脏和肾脏中有较高的表达。HSP90αmRNA水平在仔鱼变态期间迅速增加,至变态高峰G期达到最高水平;相反,HSP90β转录在仔鱼整个变态期间变化不是特别明显。鉴于甲状腺激素(thyroid hormone,TH)在牙鲆变态中的重要作用,还运用外源的TH及硫脲(thiourea,TU)处理牙鲆仔鱼来确定TH对HSP90基因转录的调节。与未处理组相比,HSP90α转录在TH处理8d和13d的仔鱼中显著增加,而在TU处理仔鱼中明显减少;但HSP90βmRNA水平不受药物处理影响。从上述结果分析,牙鲆中HSP90α的转录很可能被甲状腺激素上调,而且其在牙鲆的变态发育中发挥了重要作用。     

Study on the distribution and expression of a DNA vaccine against lymphocystis disease virus in Japanese flounder (Paralichthys olivaceus)

The distribution and expression of lymphocystis disease virus (LCDV) vaccine, on the basis of DNA vaccine (pEGFP-N2-LCDV0.6 kb) construction, were analyzed in tissues of the Japanese flounder by PCR, RT-PCR and fluorescent microscopy. Results from PCR studies indicated that the vaccine-containing plasmids were distributed in injected muscle, muscle located opposite the injection site, hind intestine, gill, spleen, head kidney, liver and gonad 7 days after vaccination. However, these vaccine-containing plasmids disappeared by 90 days following vaccination. Fluorescent microscopy observations revealed that green fluorescence appeared in muscle, muscle located at the opposite side of the injection site, hind intestine, gill, spleen, head kidney and liver of fish 36 h after vaccination, and that green fluorescence did not appear in control tissue. The green fluorescence became weaker at 60 days post-vaccination, however, it remained detectable in the spleen 90 days post-vaccination. Results from RT-PCR studies indicated that the Mcp gene is expressed in all tissues of vaccinated fish 7-20 days after vaccination. These results demonstrate that the DNA vaccine is distributed and expressed in different tissues of vaccinated fish, and therefore, may have provided an antigen producing specific immune response.