• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      中華絨螯蟹表皮蛋白基因EsCAP的克隆與表達(dá)分析

      2021-05-26 16:52:48儲(chǔ)俊東刁澎云李旭光畢可然周剛周軍鄧燕飛許鄭超
      江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年8期
      關(guān)鍵詞:基因克隆

      儲(chǔ)俊東 刁澎云 李旭光 畢可然 周剛 周軍 鄧燕飛 許鄭超

      摘要:以中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)為試驗(yàn)對(duì)象,克隆中華絨螯蟹表皮蛋白CAP基因序列,分析其表達(dá)規(guī)律,為探索中華絨螯蟹蛻皮發(fā)生機(jī)理提供參考。運(yùn)用生物信息學(xué)從中華絨螯蟹轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中比對(duì)篩查表皮蛋白CAP基因序列信息,克隆擴(kuò)增獲得表皮蛋白CAP基因cDNA序列,運(yùn)用RT-qPCR分析表皮蛋白CAP基因在不同組織、不同發(fā)育階段和不同蛻皮時(shí)期的表達(dá)特征。結(jié)果表明,中華絨螯蟹表皮蛋白CAP基因cDNA序列全長380 bp,編碼101個(gè)氨基酸,包括1個(gè)信號(hào)肽和1個(gè)R&R結(jié)合域。表皮蛋白基因CAP主要在蛻皮后期的表皮組織中表達(dá),在蛻皮間期不表達(dá);在不同發(fā)育階段的仔蟹1期表達(dá)量最高,根據(jù)其發(fā)育表達(dá)模式推測表皮蛋白基因CAP參與表皮的形成和鈣化,為后續(xù)深入研究表皮蛋白基因的生理功能奠定基礎(chǔ)。

      關(guān)鍵詞:中華絨螯蟹;表皮蛋白;基因克隆;mRNA表達(dá)

      中圖分類號(hào): S917文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

      文章編號(hào):1002-1302(2021)08-0074-06

      收稿日期:20200-08-11

      基金項(xiàng)目:國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(編號(hào):CARS-48);江蘇省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(編號(hào):BK20161602);江蘇省漁業(yè)科技類重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào):D2018-4);江蘇省農(nóng)業(yè)重大新品種創(chuàng)制項(xiàng)目(編號(hào):PZCZ201748);江蘇省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(中華絨螯蟹)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(編號(hào):JATS[2019]386);江蘇省研究生科研與實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃(編號(hào):SJCX20_1269、SJCX20_1293)。

      作者簡介:儲(chǔ)俊東(1996—),男,江蘇南通人,碩士研究生,主要從事水生甲殼類分子遺傳學(xué)研究。E-mail:qichenchu1@gmail.com。

      通信作者:李旭光,副研究員,主要從事水生甲殼類繁育與生態(tài)養(yǎng)殖研究。Tel:(025)86851575;E-mail:xuguangli1981@163.com。

      甲殼動(dòng)物的體表包裹著1層厚厚的外骨骼,它不但保護(hù)著甲殼動(dòng)物免受外來細(xì)菌和病毒的侵襲,還在其維持正常生命活動(dòng)和體態(tài)的建成中均發(fā)揮著非常重要的作用。甲殼類表皮由外向內(nèi)依次可分為上表皮、外表皮、內(nèi)表皮及真皮細(xì)胞,其中內(nèi)表皮是表皮皮層中的主要組成部分,主要由幾丁質(zhì)、表皮蛋白及鈣鹽等構(gòu)成[1]。堅(jiān)硬外骨骼雖然極大地增強(qiáng)了甲殼動(dòng)物的生存和適應(yīng)能力,但也限制了其生長。因此,甲殼類需要周期性地蛻去舊表皮,合成新表皮。甲殼類動(dòng)物的蛻皮周期主要分為蛻皮前期(D)、蛻皮期(E)、蛻皮后期(A、B)和蛻皮間期(C)4個(gè)階段。蛻皮前期(D),在蛻皮類調(diào)控激素的誘導(dǎo)下舊表皮被幾丁質(zhì)代謝酶類及蛋白水解酶類部分消化和再吸收,新表皮開始逐漸分泌形成;蛻皮期(E),機(jī)體舊表皮褪去,新表皮替代舊表皮;蛻皮后期(A、B),機(jī)體吸收大量水分迅速增長增質(zhì)量,同時(shí)表皮組織迅速鈣化;當(dāng)表皮鈣化終止,機(jī)體進(jìn)入蛻皮間期(C)[2-3]。

      表皮蛋白是構(gòu)成甲殼類表皮的重要結(jié)構(gòu)蛋白,不同類型的表皮蛋白與長鏈幾丁質(zhì)相結(jié)合,從而影響表皮結(jié)構(gòu)及其性能。早期由于傳統(tǒng)的提取分離純化方法的局限性限制了對(duì)表皮蛋白的發(fā)掘,因此有關(guān)表皮蛋白種類與數(shù)量的報(bào)道較少。近年來,隨著基因組、轉(zhuǎn)錄組等測序技術(shù)的興起,大大加速了人們對(duì)于表皮蛋白的發(fā)現(xiàn),目前已在一些模式昆蟲如黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)、岡比亞按蚊(Anopheles gambiae)、家蠶(Bombyx mori)及一些重要經(jīng)濟(jì)甲殼類如南美白對(duì)蝦(Penaeus vannamei)、紅螯螯蝦(Cherax quadricarinatus)中鑒別出大量表皮蛋白基因家族[4-5]。其中,具有與幾丁質(zhì)相結(jié)合R&R結(jié)構(gòu)域(rebers & riddiford consensus)的CPR家族數(shù)量多、分布廣,是迄今為止表皮蛋白家族中含量最豐富的一個(gè)家族。根據(jù)R&R結(jié)構(gòu)域的保守型序列,CPR家族又可細(xì)分為RR-1、RR-2和 RR-3 等3 個(gè)亞家族。其中,RR-1亞族主要存分布于柔軟的未鈣化表皮;而RR-2亞族主要存在于堅(jiān)硬的鈣化表皮;RR-3家族數(shù)量最少,其分布特征還不太明確[6-7]。值得注意的是,在克氏原螯蝦(Procambarus clarkii)中發(fā)現(xiàn)的一種特殊的鈣相關(guān)蛋白CAP-1和CAP-2,序列分析發(fā)現(xiàn)其屬于CPR家族,同時(shí)具有幾丁質(zhì)結(jié)合能力和抑制碳酸鈣沉淀的能力,這種具有多重功能的表皮蛋白是現(xiàn)在研究的重點(diǎn)。

      中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)又稱河蟹,是重要的經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖蟹類,廣泛分布于我國東南沿海以及長江、甌江、遼河水域。江蘇是長江流域中華絨螯蟹的發(fā)源地和故鄉(xiāng),跨江臨海,水網(wǎng)密布,河湖眾多,有著得天獨(dú)厚的發(fā)展河蟹繁育與養(yǎng)殖的自然條件。2018年,江蘇河蟹養(yǎng)殖面積2 666.67 km2,年產(chǎn)量32 萬t,總產(chǎn)值270 億元,總產(chǎn)量和總產(chǎn)值均占全國總量的1/2,河蟹養(yǎng)殖業(yè)成為江蘇漁業(yè)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)[8]。目前,有關(guān)甲殼類表皮蛋白的研究主要集中在蝦類和鰲蝦類上,有關(guān)短尾派中華絨螯蟹R&R型表皮蛋白還鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)通過轉(zhuǎn)錄組結(jié)合分子克隆獲得中華絨螯蟹表皮蛋白CAP(calcification-associated peptide)cDNA序列,命名為EsCAP,采用定量PCR檢測EsCAP在不同組織的分布,分析EsCAP在不同發(fā)育階段以及蛻皮周期的表達(dá)規(guī)律,為后續(xù)進(jìn)一步研究其在蛻皮生長中的功能作用奠定了基礎(chǔ)。

      1 材料與方法

      1.1 研究對(duì)象

      2019年4月從江蘇省淡水水產(chǎn)研究所揚(yáng)中基地挑取健康中華絨螯蟹1齡幼蟹作為試驗(yàn)樣本,運(yùn)至江蘇省淡水水產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)室室溫下暫養(yǎng)并開展后續(xù)試驗(yàn),水深50 cm,使用空氣泵不間斷通氧,確保養(yǎng)殖時(shí)箱內(nèi)水體溶氧。試驗(yàn)開展期間采用人工飼料飼喂,每晚喂食,早上對(duì)水族箱底部污物進(jìn)行及時(shí)的清理,保證養(yǎng)殖水環(huán)境清潔。

      1.2 主要試劑

      Total RNA提取試劑盒和反轉(zhuǎn)錄試劑盒購自TaKaRa公司,PCR試劑購自生工生物(上海)股份有限公司,qPCR試劑(SYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ 和熒光染料 ROX) 購自寶生物工程(大連)有限公司,DNA marker、PUCm-T載體、瓊脂糖凝膠回收試劑盒等購自南京諾唯贊生物科技股份有限公司,其他試劑為國產(chǎn)分析純。

      1.3 組織樣品的收集

      參考甲殼類分期方法,根據(jù)中華絨螯蟹殼色與硬度等形態(tài)學(xué)特征分為蛻皮前期(D)、蛻皮后期(A、B期)、蛻皮間期(C期)4個(gè)蛻皮時(shí)期。蛻皮前期(D),外表皮內(nèi)陷,新的外表皮建逐漸形成,新生剛毛逐步從舊剛毛中分離;蛻皮后期(A期),中華絨螯蟹剛剛從老舊的殼中掙脫出來,新生殼柔軟黑亮而有彈性;蛻皮后期(B期),新生表皮開始鈣化,新殼逐漸硬化,體長固定;蛻皮間期(C期),新表皮鈣化完成,中華絨螯蟹開始大量攝食,進(jìn)行營養(yǎng)積累,為下次蛻皮做準(zhǔn)備。分別采集中華絨螯蟹蛻皮間期與蛻皮后期(B期)表皮、肝胰腺、肌肉、鰓、眼柄、附肢、心臟、腸道、胃、血淋巴共10個(gè)組織樣本。在解剖樣品前先對(duì)樣品進(jìn)行清洗并用冰袋降低中華絨螯蟹的活躍度。采集中華絨螯蟹受精卵、溞1期(ZⅠ)、溞3期(ZⅢ)、溞5期(ZⅤ)、大眼幼體和仔蟹1期6個(gè)不同發(fā)育階段的個(gè)體樣本。所有收集樣本經(jīng)液氮冷卻后放在-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

      1.4 總RNA的提取與cDNA的逆轉(zhuǎn)錄

      用TaKaRa Mini BEST Universal RNA Extraction Kit試劑盒提取中華絨螯蟹各組織、不同蛻皮時(shí)期表皮和不同發(fā)育階段個(gè)體總RNA。提取出的總RNA用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測其質(zhì)量,并用紫外分光光度計(jì)檢測其濃度,測完后立即置于-80 ℃保存?zhèn)溆?。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)按照PrimeScriptTM RT reagent Kit with gDNA Eraser (Perfect Real Time)試劑說明書進(jìn)行,獲得第1鏈cDNA,用于RT-qPCR反應(yīng),合成之后置于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

      1.5 設(shè)計(jì)引物

      利用在線設(shè)計(jì)引物軟件Primer 3 input設(shè)計(jì)引物,擴(kuò)增全長引物EsCAP F1/R1,由表1可知PCR反應(yīng)條件為:94 ℃ 30 s;55 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,30 個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min。配制1%瓊脂糖凝膠對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行檢測,回收所需DNA片段,之后按照FastPureGel DNA Extraction Mini Kit試劑盒進(jìn)行純化操作。純化后的產(chǎn)物與PUCm-T載體結(jié)合,將結(jié)合產(chǎn)物導(dǎo)入感受態(tài)細(xì)胞中進(jìn)行藍(lán)白斑篩選,挑取目的菌落。經(jīng)PCR篩選后送到生工生物(上海)股份有限公司測序。獲得EsCAP開放閱讀框(ORF)后,再設(shè)計(jì)定量引物RT-EsCAP F2/R2并用以進(jìn)行RT-qPCR。

      1.6 RT-qPCR檢測

      以β-actin基因?yàn)閮?nèi)參基因,無菌超純水為陰性對(duì)照,采用RT-qPCR(SYBR Green)檢測表皮蛋白CAP在不同組織、不同蛻皮時(shí)期和不同發(fā)育階段的表達(dá)量。RT-qPCR反應(yīng)程序:95 ℃預(yù)變性 5 min,1次循環(huán);PCR反應(yīng)95 ℃ 30 s,60 ℃ 20 s,40 個(gè)循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束后獲得擴(kuò)增曲線。反應(yīng)在LightCycler480熒光定量PCR儀上進(jìn)行,設(shè)cDNA樣品3次重復(fù),反應(yīng)結(jié)束后采集目標(biāo)基因的CT值(C表示循環(huán)數(shù);T表示熒光閾值)和內(nèi)參基因的CT值,qRT-PCR結(jié)果采用2-ΔΔCT法分析,數(shù)據(jù)處理和作圖使用Excel和Sigma Polt 14.0軟件,結(jié)果均以“x±s”表示。采用SPSS軟件的鄧肯法分析EsCAP表達(dá)量是否具有顯著差異。

      1.7 生物信息學(xué)分析

      用DNA MAN 軟件將所得的DNA序列翻譯成蛋白序列,用Edit seq軟件對(duì)蛋白序列理化性質(zhì)和相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測,用NCBI在線工具ORF finder(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/gorf.html)搜索EsCAP開放閱讀框;從NCBI數(shù)據(jù)庫中用BLASTP程序檢索氨基酸同源性序列,并用Clustalw2和Genedoc軟件對(duì)中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP基因和檢索出的氨基酸序列進(jìn)行同源性比對(duì),用MEGA 6.0軟件構(gòu)建進(jìn)化樹,用DNA MAN對(duì)其進(jìn)行序列一致性分析,使用在線軟件SMART(http://smart.embl-heidelberg.de/)進(jìn)行氨基酸序列的結(jié)構(gòu)域分析,使用cuticleDB(http://bioinformatics2.biol.uoa.gr/cuticleDB/index.jsp)在線分析R&R序列。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 中華絨螯蟹表皮蛋白基因EsCAP cDNA的序列分析

      序列結(jié)果顯示,中華絨螯蟹表皮蛋白基因EsCAP cDNA序列全長380 bp,其中包括29 bp的5′端非編碼區(qū)、45 bp 3′端非編碼區(qū)和306 bp的開放閱讀框,共編碼101個(gè)氨基酸殘基(GenBank登陸號(hào)為MT771647)。編碼蛋白的理化性質(zhì)分析預(yù)測該蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量為10.9 ku,理論等電點(diǎn)為387。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測分析結(jié)果(圖1)表明,中華絨螯蟹EsCAP氨基酸序列主要有1個(gè)信號(hào)肽、1個(gè)幾丁質(zhì)結(jié)合域ChtBD4和1個(gè)低復(fù)雜度區(qū)域。其中,幾丁質(zhì)結(jié)合域包含R&R保守序列Gx8Gx6YxAxExGYx7P(其中x表示多個(gè)氨基酸占據(jù)的位置,數(shù)字表示氨基酸的數(shù)目),表明EsCAP屬于RR1亞族。此外,EsCAP氨基酸序列C端富含天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸,屬于典型酸性蛋白。

      2.2 中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP的同源性分析

      由圖2可知,與其他甲殼類表皮蛋白基因序列比較發(fā)現(xiàn),中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP氨基酸序列與藍(lán)蟹(Callinectes sapidus)、南美白對(duì)蝦、克氏原螯蝦(P. clarkii)、遠(yuǎn)海梭子蟹(Portunus pelagicus)的表皮蛋白相似度在40.6%~59.5%間。其中,中華絨螯蟹EsCAP與克氏原螯蝦CAP2氨基酸序列同源性最高,為59.5%。采用Mega 6.0軟件對(duì)包括中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP在內(nèi)的12組表皮蛋白序列進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建。使用軟件中的Neighbor-Joining(NJ)方法,進(jìn)行1 000次獨(dú)立分析。系統(tǒng)進(jìn)化樹分析結(jié)果(圖3)表明,中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP與其他蝦蟹類酸性表皮蛋白聚類為一支,而昆蟲類表皮蛋白聚為另一支,系統(tǒng)進(jìn)化樹表明EsCAP與蝦蟹類CAP類表皮蛋白同源性較高。

      2.3 中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP在不同組織中的表達(dá)

      由圖4可知,以中華絨螯蟹肌球蛋白β-actin為內(nèi)參對(duì)照,通過RT-qPCR方法檢測中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP的組織分布情況。結(jié)果表明,EsCAP在蛻皮間期不表達(dá),主要在蛻皮后期的表皮組織中表達(dá)。

      2.4 中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP在不同蛻皮時(shí)期的表達(dá)

      選取中華絨螯蟹蛻皮前期(D)、蛻皮后期(A、B)、蛻皮間期(C)的表皮組織,以中華絨螯蟹肌球蛋白基因β-action為內(nèi)參對(duì)照,通過RT-qPCR方法檢測中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP基因在不同蛻皮時(shí)期的表達(dá)。由圖5可知, 中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP進(jìn)入到蛻皮前期(D)表達(dá)量較低,到蛻皮后期(A、B)高表達(dá),在蛻皮間期(C)不表達(dá)。中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP在蛻皮時(shí)期的表達(dá)趨勢與表皮形成及鈣化時(shí)間相一致。

      2.5 中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP在不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)

      選取中華絨螯蟹受精卵、溞1期(ZⅠ)、溞3期(ZⅢ)、溞5期(ZⅤ)、大眼幼體和仔蟹1期共6個(gè)不同發(fā)育時(shí)期個(gè)體,以中華絨螯蟹肌球蛋白β-actin作為內(nèi)參對(duì)照,通過RT-qPCR方法來檢測EsCAP基因的表達(dá)趨勢。由圖6可知,表皮蛋白EsCAP基因在受精卵時(shí)期表達(dá)最低,進(jìn)入到溞狀幼體時(shí)期與大眼幼體時(shí)期表達(dá)量有所升高,到仔蟹1期表達(dá)量明顯升高,EsCAP的表達(dá)量隨著中華絨螯蟹發(fā)育階段的推進(jìn)而產(chǎn)生變化,總體呈升高的趨勢。

      3 討論與結(jié)論

      表皮蛋白與幾丁質(zhì)結(jié)合構(gòu)成支撐機(jī)體抵御外界不良環(huán)境的外骨骼,在甲殼類的生長發(fā)育及蛻皮硬化中具有重要的作用[3]。甲殼類表皮蛋白數(shù)量龐大,根據(jù)其保守序列的不同,可分為CPR、CPAP、Crust-18、postmolt-18等家族,其中具有R&R保守結(jié)構(gòu)域序列的CPR家族分布最為廣泛,在甲殼類與昆蟲中均存在[9-10]。本研究克隆獲得的中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP含有與幾丁質(zhì)結(jié)合的R&R結(jié)構(gòu)域,屬于CRP家族中RR-1亞類,對(duì)中華絨螯蟹表皮的形成是至關(guān)重要的。EsCAP蛋白的N端與C端富含親水氨基酸,如丙氨酸、纈氨酸、脯氨酸和甘氨酸,親水性強(qiáng),主要分布于未鈣化的表皮,通過R&R結(jié)構(gòu)域與幾丁質(zhì)相結(jié)合,多肽N端和C端區(qū)域延伸至纖維間隙,形成水填充的非共價(jià)鍵網(wǎng)絡(luò),對(duì)保持表皮的柔韌性不可或缺[5]。此外EsCAP蛋白的C端富含天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸,等電點(diǎn)為3.87,是個(gè)典型的酸性分子。酸性大分子在表皮的硬化過程中起著至關(guān)重要的作用[11-12]。在日本對(duì)蝦(Penaeus japonicus)蛻皮后期尾扇表皮組織中克隆獲得DD4(后來命名為Crustocalcin)和DD5酸性表皮蛋白,具有鈣結(jié)合能力[13-14]。從克氏原螯蝦表皮基質(zhì)中分離純化出2種鈣化相關(guān)肽CAP-1和CAP-2,富含酸性氨基酸[15-16]。其中,CAP-1的鈣結(jié)合能力明顯大于CAP-2,這與CAP-1酸性氨基酸的數(shù)量多,在C末端分布更為集中有關(guān)[15-16]。中華絨螯蟹EsCAP氨基酸殘基結(jié)構(gòu)和分布與其他鈣化相關(guān)肽相似,是否具有鈣離子結(jié)合能力還有待于進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

      雖然R&R保守結(jié)構(gòu)域具有一定的保守性,但甲殼類表皮蛋白CAP在不同物種之間的相似度并不高。EsCAP與其他蝦蟹類相似度在50%左右,與昆蟲類相似度在30%左右(圖2),這遠(yuǎn)低于同一親緣關(guān)系水平的相似度。而近源的一些蝦蟹類表皮蛋白CAP之間的相似度也不高,克氏原螯蝦CAP-1與CAP-2的氨基酸相似度為46.2%。雖然表皮蛋白EsCAP的氨基酸殘基相似性不高,但是該基因結(jié)構(gòu)域保守序列位點(diǎn)非常保守。根據(jù)二級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測,這些保守位點(diǎn)是R&R結(jié)構(gòu)域形成β折疊構(gòu)象的關(guān)鍵位點(diǎn),影響著與幾丁質(zhì)結(jié)合[17-18]。

      表皮蛋白基因的表達(dá)具有明顯的組織分布差異性與時(shí)期特異性。中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP僅在蛻皮后期的表皮組織中高表達(dá),而在其他時(shí)期以及其他組織中幾乎不表達(dá),具有明顯的時(shí)空表達(dá)特異性(圖4、圖5)。這與藍(lán)蟹表皮蛋白CAP、克氏原螯蝦表皮蛋白CAP-2和CAP-1、日本對(duì)蝦表皮蛋白DD4和DD5基因的表達(dá)趨勢一致,均集中于蛻皮后期的表皮組織中高表達(dá)[11,13-16]。剛完成蛻皮后的甲殼類新表皮吸水后迅速延展,這一時(shí)期的表皮組織正伴隨著表皮的快速擴(kuò)張和鈣化,具有幾丁質(zhì)結(jié)構(gòu)域的表皮蛋白EsCAP可能通過R&R結(jié)構(gòu)域與幾丁質(zhì)結(jié)合形成幾丁質(zhì)纖維復(fù)合物框架,參與新表皮的形成[19-20];與此同時(shí),EsCAP中的酸性氨基酸與鈣離子相結(jié)合,促進(jìn)表皮組織碳酸鈣沉淀,加速表皮鈣化進(jìn)程[21-22]。在不同發(fā)育時(shí)期,中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP在仔蟹1期的表達(dá)量最高,這與一些昆蟲類RR1型表皮蛋白的表達(dá)趨勢相似[23]。中華絨螯蟹從受精卵的孵化到仔蟹的發(fā)育,表皮的積累也越來越多,至仔蟹期表皮結(jié)構(gòu)基本成型,表皮代謝需求量大,暗示表皮蛋白CAP可能參與不同發(fā)育階段新表皮的合成。

      中華絨螯蟹表皮蛋白EsCAP具有典型的R&R幾丁質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)域,富含大量酸性氨基酸殘基,主要在蛻皮后期的表皮組織中表達(dá),推測EsCAP可能參與表皮的形成與鈣化,其具體功能還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

      參考文獻(xiàn):

      [1]Delon I,Payre F. Evolution of larval morphology in flies:get in shape with shavenbaby[J]. Trends in Genetics,2004,20(7):305-313.

      [2]Frédéric M,Luquet G. Unusually acidic proteins in biomineralization[M].Handbook of Biomineralization:Biological Aspects and Structure Formation,2008.

      [3]Nagasawa H. The crustacean cuticle:structure,composition and mineralization[J]. Frontiers in Bioscience,2012,4(1):711-720.

      [4]Roer R,Abehsera S,Sagi A. Exoskeletons across the pancrustacea:comparative morphology,physiology,biochemistry and genetics[J]. Integrative and Comparative Biology,2015,55(5):771-791.

      [5]Andersen S O. Exoskeletal proteins from the crab,cancer pagurus[J]. Comparative Biochemistry and Physiology,1999,123(2):203-211.

      [6]鄭征帆,呂艷杰,寧黔冀. 甲殼動(dòng)物表皮幾丁質(zhì)結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)與功能研究進(jìn)展[J]. 水產(chǎn)科學(xué),2017,36(4):538-542.

      [7]Andersen O S. Biochemistry of insect cuticle[J]. Annual Review of Entomology,1979,24(1):29-59.

      [8]2019年中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2019.

      [9]Andersen S O,Hjrup P,Roepstorff P. Insect cuticular proteins[J]. Insect Biochemistry and Molecular Biology,1995,25(2):153-176.

      [10]Karouzou M V,Spyropoulos Y,Iconomidou V A,et al. Drosophila cuticular proteins with the R&R consensus:annotation and classification with a new tool for discriminating RR-1 and RR-2 sequences[J]. Insect Biochemistry and Molecular Biology,2007,37(8):754-760.

      [11]Coblentz F E,Shafer T H,Roer R D. Cuticular proteins from the blue crab alter in vitro calcium carbonate mineralization[J]. Comparative Biochemistry and Physiology,1998,121(3):349-360.

      [12]Glazer L,Sagi A. On the involvement of proteins in the assembly of the crayfish gastrolith extracellular matrix[J]. Invertebrate Reproduction & Development,2012,56(1):57-65.

      [13]Endo H,Persson P,Watanabe T. Molecular cloning of the crustacean DD4 cDNA encoding a Ca2+-binding protein[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications,2000,276(1):286-291.

      [14]Endo H,Takagi Y,Ozaki N,et al. A crustacean Ca2+-binding protein with a glutamate-rich sequence promotes CaCO3 crystallization[J]. The Biochemical Journal,2004,384(1):159-167.

      [15]Inoue H,Ohira T,Ozaki N,et al. Cloning and expression of a cDNA encoding a matrix peptide associated with calcification in the exoskeleton of the crayfish[J]. Comparative Biochemistry and Physiology(Part B Biochemistry & Molecular Biology),2003,136(4):755-765.

      [16]Inoue H,Ohira T,Ozaki N,et al. A novel calcium-binding peptide from the cuticle of the crayfish,Procambarus clarkii[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications,2004,318(3):649-654.

      [17]Rebers J E,Riddiford L M. Structure and expression of a Manduca sexta larval cuticle gene homologous to drosophila cuticle genes[J]. Journal of Molecular Biology,1988,203(2):411-423.

      [18]Rebers J E,Willis J H. A conserved domain in arthropod cuticular

      proteins binds chitin[J]. Insect Biochemistry and Molecular Biology,2001,31(11):1083-1093.

      [19]Noh M Y,Muthukrishnan S,Kramer K J,et al. Tribolium castaneum RR-1 cuticular protein TcCPR4 is required for formation of pore canals in rigid cuticle[J]. PLoS Genetics,2015,11(2):e1004963.

      [20]Mun S,Noh M Y,Dittmer N T,et al. Cuticular protein with a low complexity sequence becomes cross-linked during insect cuticle sclerotization and is required for the adult molt[J]. Scientific Reports,2015,5:10484.

      [21]Abehsera S,Weil S,Manor R,et al. The search for proteins involved in the formation of crustacean cuticularstructures[J]. Hydrobiologia,2018,825(1):29-45.

      [22]Luquet G. Biomineralizations:insights and prospects from crustaceans[J]. ZooKeys,2012,176(176):103-121.

      [23]Volovych O,Lin Z,Du J,et al. Identification and temporal expression profiles of cuticular proteins in the endoparasitoid wasp,Microplitis mediator[J]. Insect Science,2020,27(5):998-1018.

      猜你喜歡
      基因克隆
      三個(gè)小麥防御素基因的克隆及序列分析
      三色堇DFR基因的克隆及表達(dá)分析
      巴什拜羊BPI基因的克隆與真核表達(dá)
      玉米紋枯病病菌y—谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶基因克隆與表達(dá)分析
      山桃醇腈酶基因PdHNL1的克隆、序列分析與原核表達(dá)
      鵝PRL基因克隆及在繁殖相關(guān)組織中的表達(dá)規(guī)律
      大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞制備及轉(zhuǎn)化條件優(yōu)化
      紅花低分子量油體蛋白基因的克隆與系統(tǒng)進(jìn)化分析
      葡萄查耳酮合酶基因克隆及其進(jìn)化分析
      一個(gè)巴西橡膠樹過氧化物酶基因克隆與生物信息學(xué)分析
      富民县| 泌阳县| 登封市| 苏尼特左旗| 恭城| 华亭县| 营口市| 谷城县| 洪雅县| 读书| 太谷县| 郯城县| 南召县| 宁远县| 罗定市| 眉山市| 奉贤区| 定结县| 前郭尔| 合江县| 垦利县| 梅州市| 枝江市| 乾安县| 依安县| 伊宁市| 陇南市| 比如县| 荔波县| 赤水市| 平江县| 秦皇岛市| 视频| 日喀则市| 永胜县| 广昌县| 南安市| 广平县| 威信县| 霞浦县| 新竹市|