尼罗罗非鱼claudin-5基因克隆及其在无乳链球菌胁迫下的表达分析

• Published in: 广东农业科学 Vol. 51; no. 7; pp. 25 - 34
• Main Authors: 陈杨慧, 张素莹, 黄永雄, 张子瑞, 王蓓
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 广东海洋大学水产学院/广东省水产动物病害防控与健康养殖重点实验室/广东省水产经济动物病害控制重点实验室,广东 湛江 524088 2024
• Subjects: blood-brain barrier; 血脑屏障; claudin-5 gene; Oreochromis niloticus; expression pattern; claudin-5基因; 无乳链球菌; 尼罗罗非鱼; bacterial meningitis; 细菌性脑膜炎; Streptococcus agalactiae; 表达模式
• ISSN: 1004-874X
• DOI: 10.16768/j.issn.1004-874X.2024.07.003

S943; [目的]克隆尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)紧密连接蛋白 5(claudin-5)基因,分析其在无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)刺激下的表达模式,为进一步了解该基因功能提供依据.[方法]根据NCBI已公布的尼罗罗非鱼基因组预测序列(GenBank登录号:XM_005473513.4),选取其claudin-5 基因的CDS区,设计claudin-5基因的克隆及实时荧光定量PCR引物.利用生物信息学对克隆得到的claudin-5进行理化性质和进化分析,采用qRT-PCR分析尼罗罗非鱼claudin-5 在各组织中及无乳链球菌刺激下的表达模式.[结果]通过PCR克隆技术获得尼罗罗非鱼claudin-5基因全长序列,共651 bp,编码216个氨基酸;蛋白分子量约23 kD,理论等电点(pI)为 8.53;具有 4 个跨膜结构域和 3 个蛋白激酶C(PKC)磷酸化位点.尼罗罗非鱼与奥利亚罗非鱼(O.aurea)的claudin-5 氨基酸序列相似性高达 97.55%;系统发育进化树结果也显示,二者claudin-5 氨基酸序列聚为一支,表明二者具有较近的亲缘关系.尼罗罗非鱼claudin-5 在脑部的表达量极高,是血细胞等组织的 300 倍左右,具有明显的组织特异性.经无乳链球菌刺激后,尼罗罗非鱼脑和头肾的claudin-5表达量在 12h时达到最高值,在 24h时有所下调,其中在脑部的表达量于 48h表达量最低,但仍高于 0h,而在头肾的表达量在 48～96 h时出现明显上调后下降;肠中claudin-5表达量在无乳链球菌刺激后6～12 h时上升缓慢,在48h时表达量大幅度上调,并达到最高值,之后在 48～96 h时出现下调,但低于 0h;肝脏中claudin-5表达量在无乳链球菌刺激后出现明显下调,在 24h略有回升然后继续下调.[结论]尼罗罗非鱼claudin-5 基因在脑组织的表达量极高,具有明显的组织特异性,其编码蛋白在宿主抵抗无乳链球菌入侵的过程中发挥重要作用,尤其是通过血脑屏障抵抗无乳链球菌,保护中枢神经系统.