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黑素皮质素受体(melanocortin receptor, MCR)是黑素细胞皮质激素(melanocortin,MC)发挥功能的重要调控受体,是一种小的G蛋白偶联受体(GPCR),具有7个跨膜的α螺旋结构。哺乳类中共发现有5种不同功能的MCR同源受体(MC1R、MC2R、MC3R、MC4R、MC5R),分别参与调控多种重要的生理功能。鱼类作为脊椎动物进化中较为原始的类群,其MCR与哺乳动物MCR具有一定的保守特征,同时也具有其特殊性。近年来,一些鱼类的MCR亚型相继被克隆并报道其部分生理调控功能,已有研究表明MCR主要参与鱼类色素沉积、摄食和能量平衡以及应激等生理功能的调控。团头鲂(Megalobrama amblycephala),俗称武昌鱼、鳊鱼,是我国主要的淡水养殖品种之一。近年来,团头鲂应激性病害在生产中时有发生,并呈现大规模爆发和流行的趋势,给养殖产业造成重大的经济损失。因此对团头鲂等鱼类MCR在应激应答中的调控作用及调控机理的深入研究,有利于为鱼类抗应激研究提供新的思路,也有利于揭示MCR在脊柱动物中的进化规律,为促进渔业生产提供科学理论基础。本研究通过cDNA末端快速扩增(RACE)技术成功克隆出团头鲂MC2R和MC5RmRNA全长序列,并运用生物信息学原理对获得的序列进行分析,同时采用双内参荧光定量PCR技术构建团头鲂MC2R和MC5R的组织分布图谱。由于在下丘脑——垂体——肾间组织轴调控中,黑素皮质素受体2(MC2R)与垂体释放的促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone, ACTH)结合而激活相应的cAMP信号转导途径,对鱼类的应激反应调控具有重要的作用。在组织分布研究的基础上,进一步研究捕捞出水体60 s放回后,在24 h内的应激恢复阶段,团头鲂MC2R的调控表达变化;并初步探究MC5R在团头鲂生理功能调控中的作用,同时运用放射性配体竞争结合法对MC5R的配体亲和力等药理学特性进行研究。结果如下:1.获得的MC2R mRNA序列开放阅读框(ORF)为915 bp,编码304个氨基酸。序列同源性及系统发育分析显示,团头鲂MC2R氨基酸序列与鲤科鱼类的MC2R聚为一支,且与金鱼(Carassius auratus) MC2R氨基酸序列同源性最高(87%)。组织分布结果表明,头肾中MC2R的表达量最高,脾脏、精巢和脑中有相对较高的表达量,中肾、肝、肠和肌肉等MC2R的表达量较低。经捕捞出水体60s的急性应激处理后(即捕捞胁迫恢复期),皮质醇水平在升高4 h时达到显著(P<0.05),24 h时表现出下降的趋势;MC2R表达量在头肾中变化不显著,然而,脾、脑和精巢中MC2R 4 h时表达量相对于1 h则呈现出显著的下降。本研究对团头鲂应激后主要调控因子变化规律进行研究,以期为鱼类应激后调控措施的实施提供一定的科学参考依据。2.获得的MC5R mRNA序列开放阅读框为990 bp,编码329个氨基酸。序列同源性及系统发育分析显示,团头鲂MC5R氨基酸序列也与鲤科鱼类的MC5R聚为一支,与斑马鱼(Danio rerio) MC5Ra的进化距离最近。组织表达图谱显示,在检测的团头鲂组织中MC5R均有一定量的表达,脑中的表达量最高,其次是眼和表皮,总体与哺乳动物和其他鱼类MC5R的组织分布大体相近,个别组织中的表达量略有差异,表现出一定的物种特异性。药理学研究显示,团头鲂MC5R对供试的三种MC肽的亲和力为NDP-MSH> α-MSH> β-MSH,配体结合能力与人MC5R具有一定的保守性。捕捞胁迫后恢复1h时,团头鲂MC5R在脑和眼中的表达量明显上调,表皮中却出现显著的下降,在捕捞胁迫后24h时各组织MC5R的表达量均逐渐恢复至应激前水平。以上结果说明团头鲂MC5R参与应激反应的调控,而且可能具有与哺乳动物类似的保守功能,在一定程度上参与外分泌激素合成的调控。