花鲈aqp3a基因的克隆、表达分析及渗透调节功能研究

水通道蛋白3(AQP3)是水通道蛋白家族成员之一,在鱼类的渗透调节过程中发挥着重要作用。本研究从花鲈(Lateolabrax maculatus)中克隆出aqp3a基因,其mRNA序列长度为2058 bp,编码302个氨基酸,含有6个α跨膜螺旋和2个水通道蛋白家族的特征性天冬酰胺-脯氨酸-丙氨酸(NPA)序列。多重序列比对分析表明aqp3a基因具有高度保守性。采用枝位点模型对aqp3进行选择压力分析,结果显示aqp3在进化过程中存在4个显著的正选择位点。qRT-PCR检测结果表明,花鲈aqp3a基因在其各组织中广泛表达,且在鳃中表达显著高于其它组织。此外,还检测分析了花鲈aqp3a基因在淡水和海水驯化过程中于各时间点(0 h、12 h、1 d、3 d、7 d)在鳃组织中的表达情况。结果显示:在淡水适应过程中,花鲈aqp3a基因的表达量呈先升后降趋势,1 d时表达量显著上调并达到最大值,7 d时的表达量降低至与淡水转化前无显著差异的水平。在海水适应过程中,aqp3a基因在鳃中的表达量逐渐下降然后维持稳定。将花鲈aqp3a基因的cRNA显微注射进非洲爪蟾(Xenopus laevis)的卵母细胞中进行异源表达,卵母细胞在5 min内膨胀至初始体积的1.3~1.4倍,透水系数(Pf)约为注射蒸馏水对照组的5倍,表明花鲈aqp3a基因在水的转运和细胞体积调节中发挥着重要作用。本研究为深入了解花鲈aqp3a基因的渗透调节功能提供了理论基础,同时为其它鱼类渗透调节相关功能基因的研究提供参考。