镜鲤脂肪酸延长酶5基因的克隆和表达分析

脂肪酸延长酶5（ELOVL5）是高不饱和脂肪酸（HUFA）合成的关键酶之一。为了研究鲤HUFA合成的能力和机制,本研究采用RT-PCR和RACE技术获得镜鲤ELOVL5全长cDNA序列。ELOVL5基因cDNA全长1121 bp,开放阅读框为876 bp,编码291个氨基酸。序列分析显示,镜鲤ELOVL5氨基酸序列包含1个组氨酸簇（HXXHH）,1个典型的内质网驻留信号,多个跨膜区域和多个保守区域（KXXEXXDT、QXXFLHXYHH、NXXXHXXMYXYY、TXXQXXQ）,具有典型的脂肪酸延长酶的结构特征。氨基酸同源性分析结果显示,镜鲤 ELOVL5基因与其他鱼类同源性为79.0%~93.1%,与人同源性为69.0%。通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测该基因在镜鲤不同组织中的表达量,发现脂肪酸延长酶基因在镜鲤肝中表达量最高,其次为脑,在背部肌肉中表达量最低。镜鲤ELOVL5基因的获得为进一步研究镜鲤HUFA的合成途径及调控机理奠定了基础。

泥鳅elovl2和elovl5基因克隆、表达及其延长活性分析

为探究泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)脂肪酸延长酶2和延长酶5基因(elovl2,elovl5)在长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)合成中的作用,克隆获得泥鳅elovl2和elovl5基因cDNA全长序列,分析其在泥鳅不同组织中的表达规律;通过酵母体外表达验证其延长活性;并投喂以鱼油(FO)、亚麻芥油(CO)和大豆油(SO)为脂肪源的饲料8周,分析不同脂肪源对泥鳅elovl2和elovl5表达的影响。结果显示,泥鳅elovl2和elovl5的开放阅读框(ORF)分别为888 bp和876 bp,编码295和291个氨基酸。系统进化树分析表明泥鳅ELOVL2、ELOVL5和斑马鱼的同源性最近。序列比对分析ELOVL2和ELOVL5保守性较高,都具有长链脂肪酸延伸酶的特殊结构。泥鳅elovl2和elovl5均在肝组织中表达量最高。酵母功能验证结果表明泥鳅ELOVL2主要延长C20-22 PUFA,而ELOVL5主要延长C18-20 PUFA,对C22 PUFA没有延长作用。不同饲料脂肪源投喂试验结果显示,CO组泥鳅肝脏和肌肉n-3 PUFA含量显著上升,肌肉20∶5n-3含量显著升高,但肝脏和肌肉22∶6n-3含量没有显著变化。CO组泥鳅肝组织中elovl2、elovl5、scd和srebp-1c的表达量也显著上升。综上所述,泥鳅ELOVL2和ELOVL5在LC-PUFA合成中具有重要作用,饲料中CO添加可促进泥鳅n-3 PUFA的积累。

三角褐指藻△5-脂肪酸延长酶基因克隆、过表达载体构建及生物信息学分析

通过RT-PCR的方法克隆三角褐指藻的△5-脂肪酸延长酶基因的cDNA序列,利用双酶切技术构建重组表达载体,并对该基因进行相关的生物信息学分析。结果表明:三角褐指藻△5-脂肪酸延长酶基因的cDNA全长为834 bp,编码278个氨基酸,预测的等电点为9-13,理论分子量32348-91。△5-脂肪酸延长酶基因中存在1个内含子,该酶属于ELO系列延长酶,可能定位于内质网中,包含多个跨膜区域和保守区域。亲缘关系分析表明,三角褐指藻△5-脂肪酸延长酶与假微型海链藻的亲缘关系最近。试验还成功构建了三角褐指藻△5-脂肪酸延长酶基因过表达重组质粒pPha-T1-5e,为下一步三角褐指藻中相关油脂代谢基因的表达和功能验证奠定基础。