凡纳滨对虾类胰岛素肽基因的结构及表达分析

摘要：

类胰岛素肽(ILP)是胰岛素超家族的成员,具有进化保守性,是影响动物生命活动的重要因子之一.本研究克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)ILP1(LvILP1)全长基因,mRNA长度为812bp,其中开放阅读框长543 bp,编码180个氨基酸.序列分析显示,LvILP1蛋白预计分子量为20.81 kDa,理论等电点为9.45,不稳定系数为96.20,具有一个信号肽,没有跨膜结构,推导其为碱性、不稳定的分泌蛋白.结构预测显示,该蛋白具有胰岛素超家族保守的I1GF结构域,由N端信号肽、B链、C肽和A链组成,同时具有6个保守的半胱氨酸位点和2个断裂位点.系统进化分析显示,LvILP1与斑节对虾(Penaeus monodoni)ILP7亲缘关系最近,与甲壳动物ILP1聚为一支,然后分别与无脊椎动物ILP7、脊椎动物松弛素(Relaxin)、胰岛素(Insulin)、胰岛素样生长因子(IGF)聚在一起.无脊椎动物ILP7类与外群海葵(Actinia tenebrosa)ILP的进化关系最近,表明这类ILP可能与胰岛素超家族的祖先较为相似.转录因子预测显示,LvILP1可能的转录因子为叉头框蛋白O3(FoxO3)、糖皮质激素受体(GR)、CAAT区/增强子结合蛋白(C/EBP)、信号传导及转录激活蛋白(STAT)等;蛋白互作分析显示,LvILP1与细胞膜上的胰岛素受体(IR)、神经信号分子(VGLUT1、SYT1_3)、糖蛋白激素(GPHB5)、鞣化激素(Bursicon)等相互作用;对这些转录因子和互作蛋白的生物功能进行分析,进而推测LvILP1可能具有调节生长发育、激素刺激反应、神经系统稳态、碳水化合物稳态、蜕皮后组织重建以及生殖发育等作用.分析发现,LvILP1在凡纳滨对虾早期发育阶段有较高表达,在成体各个组织中均有表达,但在眼柄中表达量最高.本研究结果为深入了解凡纳滨对虾ILP的基因结构、进化、功能及表达提供了重要信息,同时为凡纳滨对虾的分子育种和健康养殖提供线索.

关键词：凡纳滨对虾、类胰岛素肽、基因结构、功能预测、表达分析

所属期刊栏目：45

分类号：Q173(水生生物学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划;国家重点研发计划;中国科学院战略性先导科技专项;现代农业产业技术体系

在线出版日期：2024-01-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：105-117