厚壳贻贝RACK1基因在脂多糖、铜离子、苯并芘刺激下的表达

发布时间：2020-04-04 18:17

【摘要】：RACK1蛋白是广泛存在于原核生物和真核生物中的一种结合蛋白,其具有结合活性蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)的能力,能参与到信号转导、细胞发育、细胞生长、黏附和存活过程中,因此具有调节、穿梭、整合等的作用。厚壳贻贝主要分布于我国的沿海地区及其日本海域和朝鲜半岛地区。随着社会工业化进程的发展,水资源受到污染,厚壳贻贝的产量也日趋减少。此文研究克隆厚壳贻贝RACK1基因的cDNA全长以及分别在脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、铜离子(Cu~(2+))、苯并芘(benzopyrene,B[a]p)刺激下厚壳贻贝组织中RACK1基因的表达分析。主要是为了填补RACK1基因的研究分析在厚壳贻贝中的空缺,并且可以为提高外来因素刺激下厚壳贻贝的应对能力提供理论依据,增加其产量。成果研究如下:厚壳贻贝RACK1基因的cDNA全长为1143bp,ORF区全长为954bp。包含97bp的5’-UTR区,92bp的3’-UTR区。推导其编码317个氨基酸,预测其分子量为35.0kDa,等电点为7.60。通过同源性比较表明,Mc-RACK1与Ma-RACK1的同源性相似度为95%,与Pm-RACK1的同源性相似度为93%。厚壳贻贝RACK1的进化地位与其生物学分类大体一致,揭示了其较强的保守性。RACK1基因比较常见的保守结构是7个色氨酸-天冬氨酸(Typtophan aspartic acid,WD)重复,厚壳贻贝RACK1基因也预测到7个WD重复,揭示了RACK1基因家族具有保守功能和作用。在系统发育树中,发现厚壳贻贝首先与软体动物的分支聚集在一起,这符合传统的分类和系统发育。用Q-PCR技术检测了RACK1mRNA分别在脂多糖、铜离子刺激下厚壳贻贝的消化腺、血细胞、鳃的表达变化,苯并芘刺激下厚壳贻贝中肝胰腺的表达变化。结果表明Mc-RACK1mRNA在脂多糖、铜离子、苯并芘刺激下不同组织中的表达量明显升高。厚壳贻贝RACK1基因在这一类免疫相关组织中出现的高表达揭示了其参与防御与免疫调节对外界刺激的反应。
【图文】：

图 2-1 厚壳贻贝 RACK1 基因 cDNA 的核苷酸序列和推导的氨基酸序列Fig.2.1 Nucleotide sequence of the Mc-RACK1 cDNA and deduced amino acidsequence. 预测功能域和 Mc-RACK1 保守位点图（图 2-2）。通过不同物种的 5 个 RACK1基因的氨基酸多序列比对（物种名称列于图 2-2 中），在进化过程中表现出高度保守的特征。在检测物种从普通水螅到人中都可以发现七个色氨酸-天冬氨酸（WD）重复，六个 PKC 磷酸化位点，四个 N-豆蔻酰化位点，一个 PKC 的活化位点，一个酪氨酸激酶磷酸化位点，五个 WD 结构域。WD 重复短~40 氨基酸基序，通常终止于色氨酸-天冬氨酸（WD）二肽。WD 重复构成四个平行β折叠结构各参与细胞内蛋白质相互作用及信号转导。RACK1 基因通常在双壳贝类中被确定，，如软壳蛤、珍珠贝、三角帆蚌，都包含 7 个 WD 重复。厚壳贻贝 RACK1基因也预测到 7 个 WD 重复，揭示了 WD 基因家族具有保守功能和作用。在所有检测 RACK1 基因相同的功能结构域，虽然同源结构域不同并且略有不同，但是仍然存在物种。在软壳蛤中发现 PKC 磷酸化位点的丝氨酰残基的改变

图 2-2 通过多序列比对得到 RACK1 蛋白的氨基酸序列。厚壳贻贝 RACK1 基因标有一个黑色三角形。用箭头和数字表示 WD 域，用绿色代表 PKC 磷酸化位点、浅蓝色代表 PKC活化位点、灰色代表 N-豆蔻酰化位点、粉红色代表酪氨酸激酶磷酸化位点、黄色代表 WD的功能域。Fig.2.2 Multiple alignment of RACK1 amino acid sequences obtained from NCBI. TheMc-RACK1 was marked with a black triangle. WD domains were indicated with arrows andnumbers. PKC phosphorylation sites, PKC activation sites, N- myristoylation sites, tyrosine kinasephosphorylation site and WD motifs were marked with green, wathet, gray, pink and yellow,respectively.用 MENG5.0 软件实现邻接法，验证了基于氨基酸序列从 GenBank 检索厚壳贻贝 RACK1 是一个进化分析。在系统发育树中，RACK1 基因相同的门类分为相应的各个分支：脊索动物的分支、软体动物的分支、节肢动物的分支、腔肠动物的分支。在软体动物分支中，厚壳贻贝RACK1基因首先与结线虫基因聚集，随后将与其它的软体动物物种聚集在一起，比如葡萄牙牡蛎、马氏珠母贝、三角帆蚌等。这符合传统的分类和系统发育。系统揭示 RACK1 基因是其中一个最古
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S917.4

【参考文献】

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本文编号：2613904