日本沼虾cytMnSOD和mtMnSOD基因全长cDNA克隆及表达

利用RACE技术从日本沼虾肝胰腺中克隆了cytMnSOD和mtMnSOD基因cDNA全长序列。cytMnSOD基因cDNA全长1 233 bp,开放阅读框为858 bp,编码286个氨基酸,N端含有60个氨基酸残基组成的延伸区;mtMnSOD基因cDNA全长1 113 bp,开放阅读框为654 bp,编码218个氨基酸,N端含有20个氨基酸残基组成的信号肽;cytMnSOD和mtMnSOD预测蛋白分子量及等电点分别为31.33、24.05 ku和5.62、7.12。日本沼虾cytMnSOD推导的氨基酸序列与其mtMnSOD的相似性为40%,二者均含有MnSOD的特征肽段(DVWEHAYY)、4个Mn2+结合位点和2个N-糖基化位点。Real-time PCR结果表明,cytMnSOD和mtMnSOD在日本沼虾肝胰腺、肌肉、血细胞、大颚器官、卵巢和鳃等组织均有表达,其中肝胰腺表达量最高;肝胰腺cytMnSOD和mtMnSOD基因的表达量在蜕皮间期最高,蜕皮后期和蜕皮前期较低。嗜水气单胞菌刺激后3 h,肝胰腺cytMnSOD和mtMnSOD的表达量显著增加,推测MnSOD是参与机体免疫防御反应的一种重要分子。

拟穴青蟹MnSOD基因的克隆及表达分析

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)可清除生物体内超氧阴离子自由基,有效地预防氧自由基对有机体的伤害。本研究从拟穴青蟹(Scylla paramamosain)的性腺中克隆了两种SOD基因的全长cDNA,分别为线粒体型锰型超氧化物歧化酶基因(SpmtMnSOD)和细胞质型锰型超氧化物歧化酶基因(SpcytMnSOD)。SpmtMnSOD基因cDNA全长1 154 bp,编码218个氨基酸,含有16个氨基酸的靶向线粒体的信号肽;SpcytMnSOD基因cDNA全长1 184 bp,编码286个氨基酸,未发现信号肽序列。两种MnSOD均含有锰型SOD的标签序列,以及4个保守的锰离子结合位点。荧光定量PCR分析显示SpmtMnSOD和SpcytMnSOD均主要在代谢活跃或参与免疫的心脏、鳃、卵巢和肝胰腺等器官中表达;均在卵巢O6期(完全成熟期)显著高于其他卵巢发育阶段,在精巢发育过程中表达量低,且没有显著性差异,推测其主要参与卵巢成熟过程自由基的清除。在副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)感染后,SpmtMnSOD的表达量在鳃中(12 h)有所增加(P<0.05),SpcytMnSOD的表达量在肝胰腺(12 h)和鳃(3、12 h)中显著升高(P<0.05);在肽聚糖(peptidoglycan, PGN)刺激后,SpmtMnSOD的表达量在肝胰腺中(3、6、12 h)显著上升(P<0.05),SpcytMnSOD的表达量在肝胰腺(3、6、12 h)、鳃(6、24 h)和血(6、12 h)中均显著上调(P<0.05);在聚肌苷酸胞苷酸(polyinosinic:polycytidylic acid, Poly I:C)刺激后,SpmtMnSOD的表达量在肝胰腺(6、12 h)、鳃和血(3、6 h)中均显著增加(P<0.05),SpcytMnSOD的表达量在肝胰腺(12 h)、鳃(6、12 h)和血(3、6 h)中均显著增加(P<0.05)。推测这两种SOD参与了青蟹对外界环境的应激反应,对青蟹清除免疫应激产生的自由基起重要作用。