石斑鱼C型凝集素和两个凋亡相关基因的克隆与功能研究

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石斑鱼是我国广东、广西、福建、海南等南方沿海各省,港、澳、台地区及东南亚各国最重要的海水养殖名贵鱼类之一,经济价值极高。目前由于缺乏石斑鱼的遗传信息和基因组信息,所以对石斑鱼免疫系统了解甚少。为了更好的研究分析石斑鱼的免疫机制,鉴定新的免疫相关因子,本实验室成功构建了石斑鱼SGIV感染前后的脾组织的抑制性消减杂交文库。根据文库信息,我们对其中的C型凝集素、硫氧还蛋白和翻译控制肿瘤蛋白进行了初步研究。   ⑴采用RACE技术克隆了两个凝集素基因的全长cDNA,比对结果发现是同一个基因,将其命名为Ec-CTL(840bp)。ORF预测和氨基酸序列分析表明,该凝集素基因属于C型凝集素。Ec-CTL的.基因组DNA含有3个外显子和2个内含子。BLAST比对分析发现该基因序列与底鳉(Fundulus heteroclitus)C型凝集素具有54%的同源性。Ec-CTL mRNA主要在肝脏和皮肤中表达。当用酿酒酵母菌、创伤弧菌、金黄色葡萄球菌以及SGIV刺激石斑鱼时其肝脏中的Ec-CTL表达量会有不同程度的升高。成功构建Ec-CTL基因的重组原核表达载体后,得到其重组表达蛋白,制备多克隆抗体。rEc-CTL蛋白对兔子等脊椎动物红细胞具有凝集活性,而且这种活性可以被D-半乳糖、LPS、zymosan A以及EDTA等所抑制,说明这种凝集活性的发挥是钙离子依赖性的;rEc-CTL可以和多种微生物结合,而且这种结合不需要钙离子参与;在钙离子存在的情况下rEc-CTL可以使酿酒酵母菌、创伤弧菌以及金黄色葡萄球菌等发生强烈凝集作用;从胰酶水解实验中可以看出钙离子在胰酶水解rEc-CTL过程中起到一定的保护作用。   ⑵采用RACE技术克隆得到石斑鱼硫氧还蛋白基因全长cDNA,将其命名为Ec-Trx(767bp)。ORF预测和氨基酸序列分析表明,该蛋白是一个典型的硫氧还蛋白。序列比对发现Ec-Trx的全长与热带爪蟾对应的序列有61%的同源性。Ec-Trx主要在一些免疫器官中表达,皮肤中表达量最高。用酿酒酵母菌、创伤弧菌、金黄色葡萄球菌以及SGIV刺激石斑鱼时其肝脏中的Ec-Trx表达量会不同程度的升高,而GS细胞在受到不同的温度和H2O2刺激时其细胞中Ec-Trx的表达量也具有不同程度的上升。构建Ec-Trx基因的原核表达载体,诱导表达出融合蛋白,并获得鼠源的多克隆抗体。rEc-Trx蛋白具有明显的抗氧化活性的能力,其抗氧化活性为4.17U/mg蛋白,明显高于GSH(1.50U/mg蛋白)。DNAnicking实验进一步证明了rEc-Trx蛋白的抗氧化活性。亚细胞定位观察结果表明,pEGFP-Ec-Trx转染FHM细胞和GP细胞后所表达的Ec-Trx-EGFP在细胞核和细胞质中存在。成功构建真核表达载体pcDNA-Trx,并对其稳定细胞系进行了筛选。抗凋亡实验结果表明Ec-Trx对放线菌酮诱导的细胞凋亡具有明显的抑制作用。   ⑶通过RACE技术首次克隆得到了石斑鱼TCTP基因的cDNA全长,命名为Ec-TCTP(1047bp)。ORF预测和氨基酸序列分析表明,该蛋白编码170个氨基酸,具有典型的TCTP蛋白家族的特征序列。Ec-TCTP主要在肝脏中表达。当石斑鱼受到SGIV刺激时肝脏中的Ec-TCTP表达量会不同程度的下降。成功构建Ec-TCTP原核表达载体,诱导表达出融合蛋白,并获得多克隆抗体。rEc-TCTP具有一定的抗氧化活性。荧光显微镜观察结果显示,pEGFP-Ec-TCTP转染FHM细胞和GP细胞后主要在细胞质中表达。成功构建真核表达载体pcDNA-TCTP,并对其稳定细胞系进行了筛选。抗凋亡实验结果表明Ec-TCTP对放线菌酮诱导的细胞凋亡具有明显的抑制作用。
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