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孔雀鱼蛋白质感染因子蛋白基因的克隆及功能分析

吴岁寒  
【摘要】: 蛋白质感染因子(proteinaceous infectious agents, Prions)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(Prion Protein, PrP)的凝聚体。蛋白质感染因子蛋白种类多,物种分布广。鱼类也可能通过饲料蛋白形成鱼类Prions和鱼类TSE。因此以重要的实验室鱼类孔雀鱼为研究对象,对蛋白质感染因子蛋白基因的结构、组织表达及在不同浓度的盐水中此基因表达情况进行了研究,取得以下结果: 克隆孔雀鱼蛋白质感染因子蛋白基因,获得孔雀鱼PrPC基因序列。包括基因全长cDNA和对应的基因组DNA片段。cDNA长2,245bp,其开放阅读框长1,545bp,编码含515个氨基酸残基的蛋白。该蛋白具有蛋白质感染因子蛋白全部特征结构: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)。高级结构也与已知的其他鱼类PrP基本一致。从鱼类PrP的进化系统树中可知道,此次获得的孔雀鱼PrPC属于PrP-1型鱼类蛋白质感染因子。采用染色体步移获得孔雀鱼PrPC对应的基因组DNA片段,长3,720bp。在孔雀鱼中该基因是由单个外显子编码的,该基因至少包括2个内含子和2个外显子。 通过半定量RT-PCR检测孔雀鱼PrPC基因在各组织当中的表达情况和在不同浓度的盐水中的表达情况,结果表明,孔雀鱼PrPC基因在脑、眼、肝胰脏、肠、肌肉和尾中均有表达,但在脑中表达最丰富。孔雀鱼PrPC基因在5‰盐度的水中的表达量显著高于清水中的表达量,暗示该基因的表达可能与孔雀鱼抵抗盐胁迫相关。 本研究为蛋白质感染因子蛋白在鱼类中的进化研究及功能研究提供了证据。为可能存在的鱼类传染性海绵样脑病研究奠定了基础。


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