铁皮石斛锌铁调控转运蛋白基因的克隆与表达分析

锌铁调控转运蛋白(ZRT,IRT-like protein,ZIP)在植物生长发育过程中起重要的调控作用。研究采用实时定量PCR(QPCR)和RACE技术,首次从珍稀濒危兰科药用铁皮石斛Dendrobium officinale中克隆得到1个ZIP基因c DNA全长,命名为Do ZIP1,提交Gen Bank获得注册号KJ946203。生物信息学分析显示,该基因开放阅读框1 056 bp,编码1条由351个氨基酸组成的肽链,相对分子质量37.57 k Da,等电点6.09。推定的Do ZIP1蛋白具有保守的锌铁调控转运相关蛋白结构域,二级结构包含α螺旋50.71%、延伸链11.11%、β转角1.99%与随机卷曲36.18%,具有信号肽和8个跨膜域,预测定位在质膜。该蛋白质氨基酸序列与拟南芥、苜蓿、水稻等物种ZIP蛋白相似性较高,系统进化分析表明其与At ZIP10,Os ZIP3蛋白的亲缘关系较近,聚在一个分支。QPCR分析表明,Do ZIP1基因转录本在根中相对表达量较高,为茎中的4.19倍;叶次之,为茎的1.12倍。Do ZIP1基因的分子特征为下一步研究其在铁皮石斛生长发育过程的生物学功能奠定基础。

锌转运体对男性(雄性)生殖作用的研究进展

锌对精子的发育成熟非常关键,而介导锌转运的锌转运体主要来自于锌转运蛋白(Zinc transporter,ZnT)和锌铁调控转运蛋白(Zrt-,Irt-like protein,ZIP)两大家族。在睾丸中,不同的锌转运体依次表达于生精细胞质膜上,参与精子发生和精子形成过程;此外,血睾屏障的维持以及睾酮的生物合成亦需要相应的锌转运体参与。附睾上皮组织高表达ZnT,附睾内精子表面有ZIP1、ZIP5、ZIP6和ZIP8,其有助于精子对锌的吸收且参与精子成熟过程。前列腺腺上皮细胞通过ZIP1吸收血液中的锌,以维持前列腺组织高锌水平;另一方面,该上皮也可通过ZIP2、ZIP3及ZIP4重吸收前列腺液中的锌,确保精浆中重要的抗氧化剂柠檬酸盐的正常分泌。综述锌及其转运体在男性(雄性)生殖中的作用对于了解其生殖过程的发生及男性不育的病理机制均有十分重要的意义。