马氏珠母贝Perlucin基因序列特征及其SNP与耐低温性状的关系

【目的】克隆马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)新的凝集素分子基因,命名为Perlucin,研究在低温胁迫下马氏珠母贝Perlucin的表达以及与抗低温性状相关的单核苷酸多态性(SNP)位点。【方法】根据马氏珠母贝基因组中Perlucin基因序列设计引物,克隆Perlucin基因全长;用生物信息学方法分析Perlucin的结构和理化特征;设计17和22℃(对照)2个温度组,对马氏珠母贝进行低温胁迫实验,用实时荧光定量PCR检测低温胁迫下Perlucin表达量的变化;筛选和比较分析马氏珠母贝耐低温选育系(R)F3和北部湾野生群体(W)的Perlucin外显子区的SNP位点和单倍型。【结果】马氏珠母贝Perlucin全长631 bp,编码152个氨基酸;包含1个信号肽和1个C型凝集素结构域。同源分析表明,马氏珠母贝Perlucin与紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)Perlucin的亲缘性最近。Perlucin在鳃中表达量最高,其次为足和肝胰腺。低温胁迫时,鳃组织中Perlucin基因在17℃低温组的表达量呈先升高后降低的趋势,在12 h时达到最高并显著高于22℃对照组(P<0.05),表明Perlucin可能参与马氏珠母贝的低温响应过程。对Perlucin外显子区的SNP进行分析,共得到30个SNP,其中13个SNP位点的基因型频率在R和W群体间差异显著(P<0.05)。【结论】Perlucin是参与调节马氏珠母贝低温适应过程中的候选基因,筛选出两个SNP位点g.40078856、g.40078945。

三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)Perlucin蛋白原核表达条件的优化及表达产物的鉴定

采用PCR方法从三角帆蚌外套膜cDNA中扩增perlucin基因的开放阅读框,连接到pET-28a表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达重组融合蛋白pET-28a-Hcperlucin。通过优化培养温度、IPTG浓度以及诱导时间,得出重组融合蛋白的最佳表达条件分别为:37℃、0.1 mmol/L IPTG、6 h。重组融合蛋白主要以包涵体形式存在。SDS-PAGE和Western blot分析结果表明,表达重组融合蛋白的相对分子量与预测值相符,约为21 kD,并能与鼠抗His-tag单克隆抗体进行特异性结合,表明重组融合蛋白构建成功。

杂色鲍两种perlucin基因的克隆与表达分析

利用SMART RACE技术克隆杂色鲍两个甘露聚糖结合型凝集素(mannan-binding lectin,MBL)成员perlucin1和perlucin4基因的全长c DNA序列,使用Real time PCR分析这些基因在杂色鲍不同组织中的表达。结果显示,杂色鲍perlucin1 c DNA序列全长为668 bp,165个氨基酸,经分析该基因含有2个二硫键、2个糖基化位点和13个磷酸化位点,预测蛋白分子量约为18.8 k D,等电点约为4.57;perlucin4 c DNA序列全长为587 bp,156个氨基酸,含有2个二硫键、1个糖基化位点和7个磷酸化位点,预测蛋白分子量约为17.8 k D,等电点约为4.43;鳃、肝胰腺、血淋巴、上足、外套膜、黏液腺、肾脏7个组织中,perlucin1基因和perlucin4基因只有在肝胰腺中表达,在其它组织中没有检测到表达。结果表明,perlucin基因参与了杂色鲍天然免疫防御机制,在免疫识别中发挥着重要作用。