海水养殖鱼蛋白质感染因子（PrPC）的研究
蛋白质感染因子(proteinaceous infectious agent,prion)是蛋白本质、导致传染性海绵样脑病(transmissible spongiform encephalopathies,TSE)的致病因子,一般指感染因子蛋白(pdon protein,PrP)的凝聚体。蛋白质感染因子种类多,物种分布广。养殖鱼类也可能通过饲料蛋白形成鱼类prion和鱼类TSE。因此本研究以重要的养殖鱼鲈鱼、牙鲆为研究对象,对蛋白质感染因子基因结构及组织表达进行了研究,取得以下结果:克隆鲈鱼和牙鲆蛋白质感染因子基因,获得鲈鱼、牙鲆PrPC基因序列。分析表明:鲈鱼PrP蛋白含有507个氨基酸,分子量约为54kD,pI约9.07;牙鲆PrP蛋白含有497个氨基酸,分子量约为52kD, pI约9.44。它们具有PrPC蛋白的典型特征:信号肽、基本结构、重复肽区域、疏水区域、二硫键、糖基化位点和一个糖基缩醛磷肌醇位点(GPI)。与红旗东方纯、大西洋鲑和斑马鱼序列之间同源性变化很大,从28-68[％],变化不等这两种鱼的同源性在68.4[％]。这两种鱼PrP疏水区域的氨基酸序列的相似性为72.2[％],核苷酸序列的相似性77.9[％]。根据序列同源性分析,哺乳动物与鱼类之间相互传染TSE的风险很小。
基因组水平测序结果表明,在牙鲆中该基因是由单个外显子编码的,采用染色体步移获得牙鲆PrP基因5'-侧翼核苷酸序列616bp,分析发现:该序列存在两个启动子及顺式调控元件En-1、E4BP4、AREB6及Amef-2等。
利用半定量RT-PCR检测牙鲆PrPC基因组织表达,结果表明,PrPC基因在心脏、脑、肠、肝脏、肌肉、垂体、眼、脾、胃、腮、尾鳍、性腺、肾及血液组织中均有表达,其中脑中的表达量最大。肌肉注射Ca<'2+>后,PrPC在各组织中的表达量均下降:其中心脏、肾脏PrPC表达变化最为明显。牙鲆淋巴囊肿瘤中PrPC变化,结果发现,正常牙鲆鱼组织心脏、肝脏、肾脏中PrPc的表达量高于感染淋巴囊肿病毒的相对应组织,早期瘤中PrPC表达量低于正常组织,后期囊肿瘤中PrPC表达量高于早期囊肿瘤。结果揭示,牙鲆PrP蛋白是一种正常的结构蛋白,推测其功能与信号转导及肿瘤发生相关。
本研究为蛋白质感染因子进化与功能研究以及可能存在的鱼类传染性海绵样脑病研究奠定了基础。
蛋白质感染因子;启动子;淋巴囊肿
中国海洋大学
博士
海洋生物学
孙修勤;杨官品
2006
中文
S967;Q51
100
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）