草鱼褪黑激素受体Mtnr1基因克隆及组织表达分析

为了探究褪黑激素受体(melatonin receptor,Mtnr1)基因在草鱼(Ctenopharyngodon idella)中的表达模式和功能,采用RACE技术从草鱼组织中克隆获得Mtnr1基因的6个亚型(Mtnr1Aa、Mtnr1Ab、Mtnr1Alike、Mtnr1Ba、Mtnr1Bb和Mtnr1C)的cDNA序列,采用ProtParam、TMpred、NetPhos、NetNGlyc、Singal4.1及Phyre2等在线软件对Mtnr1基因的6种亚型进行生物信息学分析。同时,通过实时荧光定量PCR检测6种亚型在不同组织中的表达。结果显示,Mtnr1基因6个亚型cDNA全长分别为2045、2036、2031、2799、2535和2477 bp,分别编码350、351、344、356、347和361个氨基酸。6种亚型均由7个跨膜结构域、NRY结构域、CYICHS结构域和NAXXY结构域及G蛋白偶联受体结合位点组成,同时含有多个磷酸化位点和糖基化位点。Mtnr1基因6个亚型蛋白均由20种氨基酸组成,均属于稳定的亲水性蛋白。氨基酸序列比较分析发现,6种亚型与其他鱼对应的亚型同源性很高,分别为93.1%~99.4%、84.8%~95.2%、82.8%~96.8%、90.1%~97.5%、79.7%~98.3%和90.6%~95.6%。邻接法构建系统进化树显示,6种亚型均与鲤科(Cyprinidae)鱼类聚为一支,与鲤鱼(Cyprinus carpio)、鲫鱼(Carassius auratus)和斑马鱼(Danio rerio)亲缘关系最近。此外,6种亚型mRNA在草鱼肝脏、心脏、鳃、脑、肌肉、前肠、中肠、后肠和肾脏9个组织中均有表达,其中,Mtnr1Aa和Mtnr1Ba基因分别在脑和肾脏中表达量最高,表明Mtnr1Aa和Mtnr1Ba可能在草鱼的神经调节和免疫反应中发挥重要作用。

Molecular Cloning and Expression Analysis of the Melatonin Receptor Gene in Grass Carp(Ctenopharyngodon idella)