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松江鲈(Trachidermus fasciatus)是我国四大淡水名鱼之一，国家二级保护动物。由于该物种受到兴修水利、环境污染、过度捕捞等因素的影响，在我国大部分的原栖息地已基本绝迹，目前仅在鸭绿江、青龙河与富春江三个流域有分布，其自然资源几近枯竭。进入本世纪以来，为保护和恢复松江鲈的种群数量，我国进行了人工饲养繁殖松江鲈的实验和研究，并已获得成功。本实验首次从基因水平上对松江鲈糖代谢途径中6种重要的酶(IDH、DLST、PK、ADH、ADH5、UGE、PGM1)进行了研究，以期为松江鲈在人工饲养过程中饵料配制、疾病防治等问题提供理论依据。
本研究采用RACE-SMART技术克隆了上述7个蛋白的cDNA；运用DANman、MEGA、Genedoc、NCBI等生物分析软件和网站进行了序列分析、同源比对、进化关系分析以及蛋白结构预测；采用半定量PCR技术测定了IDH和PK在不同组织中的表达量。主要结果如下：
1.获得松江鲈NADP-IDH cDNA序列全长1836bp，包括130bp5’端非编码区，350bp3’端非编码区。其开放阅读框为1356bp，编码452个氨基酸。预测分子量为50.51kDa，理论等电点为6.76。预测NADP-IDH存在一个异柠檬酸脱氢酶超家族的保守结构域。该结构域中辅酶结合位点为：Leu327、His348、Gly349、Thr350、Val351、Arg353、His354、Thr367和Asn368，这些氨基酸残基高度保守。空间结构模拟表明，该蛋白的内部主要是β-折叠和一些无规卷曲，可能是酶与底物结合的活性中心，外围主要是α-螺旋。松江鲈NADP-IDH的保守性很好，与已知的吴郭鱼、胡瓜鱼、斑马鱼等鱼类的同源性为89.14％-94.25％，与两栖类、哺乳类的同源性为80.53％-86.34％。在已提交基因序列全长的物种中，松江鲈NADP-IDH与吴郭鱼的亲缘关系最近。半定量PCR结果显示IDH基因广泛表达于心脏、肝脏、鳃、肌肉、胃这5种组织。在肌肉中表达最强，其次是胃和心脏，肝脏中表达量较低，腮中最低。说明肌肉、胃和心脏为松江鲈有氧代谢的主要器官。鳗弧菌刺激前后在肝脏和腮中IDH表达变化不明显；肌肉、胃和心脏中IDH表达模式的变化基本一致，在正常组织中相似的表达水平会持续到鳗弧菌感染后的2h，到感染后的6h表达水平降低，到12h恢复正常并逐渐增加至24h。说明细菌感染会短暂抑制有氧代谢。
2.得到松江鲈DLST的cDNA序列全长1731bp，包括59bp5’端非编码区，298bp3’端非编码区。其开放阅读框为1374bp，编码458个氨基酸。预测分子量为48.92kDa，理论等电点为8.91。预测DLS工具有一个辅酶硫辛酸的结合结构域，包含1个硫辛酸结合位点和8个二氢硫辛酰胺脱氢酶作用面。松江鲈DLST保守性较好，与斑马鱼的氨基酸同源性为80.74％，与两栖类、鸟类、哺乳类的同源性为67.42％-73.80％。在已提交基因序列全长的物种中，松江鲈DLST与斑马鱼亲缘关系最近。
3.得到松江鲈PK的cDNA序列全长2495bp，包括.584bp5’端非编码区，282bp3’端非编码区。其开放阅读框为1629bp，编码543个氨基酸，预测分子量为58.74kDa，理论等电点为5.90。预测松江鲈PK包含三个结构域；共有8个活性位点，39个结构域结合位点。松江鲈PK结构域中的基序85NFSHG89、123DTKGP127、302MVARGDLG309具有催化活性以及金属阳离子和底物的结合位点。松江鲈PK保守性较好，与大西洋鲑和斑马鱼的氨基酸同源性为84.50％和77.68％，与两栖类、鸟类、哺乳类的同源性为58.67-66.42％。在已提交基因序列全长的物种中，松江鲈PK与大西洋鲑亲缘关系最近。半定量PCR结果显示，PK广泛表达于心脏、肝脏、鳃、肌肉、胃5种组织中，在肝脏中表达量最高。说明松江鲈这5种组织中都存在糖酵解途径，而肝脏是最主要的场所。所有组织中鳗弧菌刺激前后2h、6h、12h、24h不同时间段PK表达基本无变化，说明PK的表达不受细菌感染的影响。
4.得到松江鲈ADH的cDNA序列全长1365bp，包括163bp5’端非编码区，227bp3’端非编码区。其开放阅读框为975bp，编码325个氨基酸。预测分子量为36.97kDa，理论等电点为6.03。预测ADH包含一个醛-酮还原酶超家族的保守结构域，该结构域有25个活性位点，4个催化亚单位。松江鲈ADH保守性较好，与已知的大西洋鲑、白斑狗鱼、斑马鱼等鱼类的同源性为84.26％-87.54％，与两栖类、鸟类、哺乳类的同源性为65.75％-71.25％。在已提交基因序列全长的物种中，松江鲈ADH与大西洋鲑亲缘关系最近。
5.得到松江鲈ADH5的cDNA序列全长1441bp，包括24bp5’端非编码区，286bp3’端非编码区。其开放阅读框为1131bp，编码377个氨基酸。预测分子量为40.23kDa，理论等电点为7.02。预测该蛋白包含两个结构域，一个为辅酶结合域，一个为催化域；共有22个NAD结合位点，11个底物结合位点，33个二聚体结合位点，4个催化Zn结合位点和4个结构Zn结合位点。ADH5氨基酸序列的201-206位是一个高度保守的辅酶结合基序GxGxxG；225位的Asp是一个在所有以NAD为辅酶的ADH中高度保守的氨基酸残基。松江鲈ADH5与已知的金头鲷、青鲻、大西洋鲑等鱼类的同源性为88.30％-95.21％，与两栖类、鸟类、哺乳类的同源性为82.18％-83.51％，与文昌鱼同源性为79.31％，保守性很好。在已提交基因序列全长的物种中，松江鲈ADH5与金头雕的亲缘关系最近，与文昌鱼最远。
6.得到松江鲈UGE的cDNA序列全长1434bp，包括156bp5’端非编码区，225bp3’端非编码区。其开放阅读框为1053bp，编码351个氨基酸。预测分子量为38.94kDa，理论等电点为6.19。通过预测和分析得知UGE包含多个结构域，而SMART预测到了其中的一个。该蛋白共有4个活性位点，27个NAD结合位点，20个底物结合位点，21个同源二聚体结合点。UGE氨基酸序列的9-15位为一个保守的NAD结合基序GGxGxxG；104-108位为一个保守的活性位点基序YxxxN。松江鲈UGE与已知的虹鳟鱼、胡瓜鱼、斑马鱼等鱼类的同源性为78.29％-85.47％，与两栖类、哺乳类的同源性为71.71％-73.71％，保守性较好。在已提交基因序列全长的物种中，松江鲈UGE与虹鳟鱼亲缘关系最近。
7.得到松江鲈PGM1的cDNA序列全长2127bp，包括76bp5’端非编码区，365bp3’端非编码区。其开放阅读框为1686bp，编码562个氨基酸。预测分子量为61.18kDa，理论等电点为5.89。预测PGM1包含四个结构域；共有14个活性位点，4个金属离子结合位点，14个底物结合位点，9个二聚体结合位点。松江鲈PGM1的保守性较好，与已知的斑马鱼、大西洋鲑的氨基酸同源性为85.93％和82.85％，与两栖类、鸟类、哺乳类的同源性为73.44％-78.42％。在已提交基因序列全长的物种中，松江鲈与斑马鱼亲缘关系最近。
本实验获得的上述成果为进一步研究松江鲈人工养殖中饲料糖含量对糖代谢酶基因表达的影响以及糖代谢酶与机体免疫之间的关系等问题奠定了一定的基础。