草鱼α1-抗胰蛋白酶基因cDNA全长克隆与表达分析

草鱼α1-抗胰蛋白酶基因cDNA全长克隆与表达分析

论文摘要

α1-抗胰蛋白酶是血浆中最丰富的丝氨酸蛋白酶抑制剂,也是维持机体内环境稳定的重要调控因子。在高等脊椎动物中,相关其基因结构、作用机理、活性调节、表达纯化等一些方面的研究已取的了一定进展,但在鱼类中的研究较少。本研究以Genbank中草鱼α1-抗胰蛋白酶基因EST序列(CK232919)和斑马鱼α1-抗胰蛋白酶基因的cDNA全长序列(AAI24742.1)为基础设计特异性引物,采用RACE克隆技术获得Alpha1-抗胰蛋白酶基因cDNA全长序列。α1-抗胰蛋白酶基因cDNA全长为1469 bp开放阅读框为1329 bp,可编码442个氨基酸。5′非编码区长19 bp,3′非编码区长121 bp。预测分析表明,草鱼α1-抗胰蛋白酶氨基酸序列存在一些潜在的位点,如:5个蛋白激酶C位点,3个可能的N端糖基化位点,7个酪氨酸激酶Ⅱ位点,7个N端酰基化位点及1个丝氨酸蛋白酶超家族序列标签:可能存在1个由21个氨基酸残基组成的信号肽,裂解位点在20~21的两个丙氨酸之间及2个跨膜区,分别位于1~21和101~119氨基酸区。用SOPMA和Swiss-model软件对鱼α1-抗胰蛋白酶二级、三级结构进行预测,发现该蛋白的二级结构由四种形式组成,即α-螺旋、β-转角、无规则卷曲结构及延伸链组成,其中α-螺旋占最多:三级结构外形上与其它物种仅α-抗胰蛋白酶有很大相似性。为了揭示草鱼与其他动物弹性蛋白酶之间的同源性及系统进化关系,本研究将不同物种来源的弹性蛋白酶氨基酸序列通过Clustal W同源序列比对,并构建了系统进化树,分析发现:草鱼α1-抗胰蛋白酶氨基酸序列与斑马鱼的同源性最好,其次是虹鳟。在进化上,草鱼与在斑马鱼、虹鳟共聚为一个大支。用半定量RT-PCR分析正常及细菌诱导下草鱼α1-抗胰蛋白酶基因在不同组织中的表达分布。结果显示:正常情况下,草鱼α1-抗胰蛋白酶在肝脏表达最丰富,在脾脏、前肾、前肠、中肠、后肠和也有少量表达:细菌诱导下,肝脏中表达最强,前肾、脾脏、肠道中表达均明显提高,心脏和后肾中也出现较高表达。提示α1-抗胰蛋白酶可能参与了机体对嗜水气单胞菌感染的免疫应答。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 英文缩写名词索引
  • 第一章 文献综述
  • 1 α1-抗胰蛋白酶的结构特征
  • 2 α1-抗胰蛋白酶的转录调控
  • 3 α1-抗胰蛋白酶作用机制
  • 4 α1-抗胰蛋白酶的活性调节
  • 4.1 氧化失活
  • 4.2 水解失活
  • 4.3 表面受体消除
  • 4.4 基因突变失活
  • 4.5 PH与温度影响
  • 5 α1-抗胰蛋白酶的纯化制备
  • 6 α1-抗胰蛋白酶的重组表达
  • 7 α1-抗胰蛋白酶功能及其与疾病的关系
  • 8 α1-抗胰蛋白酶在鱼类中的研究及应用前景
  • 9 本研究的目的与意义
  • 9.1 本研究的目的:
  • 9.2 本研究的意义:
  • 第二章 草鱼α1-抗胰蛋白酶基因cDNA全长克隆与表达分析
  • 1 材料与设备
  • 1.1 动物材料及菌种
  • 1.2 主要设备与仪器
  • 1.3 试剂与试剂盒
  • 1.4 接头与引物
  • 2 实验方法
  • 2.1 总RNA的提取
  • 2.2 草鱼α1-抗胰蛋白酶cDNA第一链的合成I
  • 2.3 草鱼α1-抗胰蛋白酶cDNA全长克隆
  • 2.3.1 草鱼α1-抗胰蛋白酶cDNA全长克隆方案设计
  • 2.3.2 草鱼α1-抗胰蛋白酶基因cDNA片段的获得
  • 2.3.3 草鱼α1-抗胰蛋白酶基因3'端cDNA序列扩增
  • 2.3.4 草鱼α1-抗胰蛋白酶5'端序列克隆实验
  • 2.4 PCR产物的回收
  • 2.5 感受态细胞细胞制备:
  • 2.6 连接与转化实验
  • 2.7 序列分析
  • 2.8 系统发育树的构建
  • 2.9 RT-PCR表达分析
  • 3 结果与分析
  • 3.1 RNA的提取
  • 3.2 草鱼α1-抗胰蛋白酶基因cDNA克隆
  • 3.3 草鱼α1-抗胰蛋白酶基因cDNA全长获得与分析
  • 3.4 草鱼α1-抗胰蛋白酶基因在组织中的表达分布
  • 4 讨论
  • 4.1 草鱼α1-抗胰蛋白酶cDNA全长克隆
  • 4.2 草鱼α1-抗胰蛋白酶cDNA及推导氨基酸的分析
  • 4.3 草鱼α1-抗胰蛋白酶组织表达分析
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

    • [1].草鱼α1-抗胰蛋白酶基因cDNA全长克隆与表达分析[J]. 生物技术通报 2008(S1)
    • [2].粘虫中肠胰蛋白酶基因启动子的克隆及其功能分析[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版) 2017(06)
    • [3].胰蛋白酶基因的系统发育分析[J]. 安徽农业科学 2015(06)
    • [4].牛α1-抗胰蛋白酶基因5′侧翼区新SNP的鉴定及其与中国荷斯坦奶牛产奶性状的相关性[J]. 中国生物化学与分子生物学报 2009(07)
    • [5].α1-抗胰蛋白酶和组织因子途径抑制物基因多态性的交互作用及其与大肠癌侵袭和转移的关系[J]. 中国肿瘤生物治疗杂志 2016(03)
    • [6].慢性阻塞性肺病易感基因相关研究进展[J]. 医学研究生学报 2016(07)

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