凡纳滨对虾类胰岛素肽基因的结构及表达分析

• Published in: 渔业科学进展 Vol. 45; no. 1; pp. 105 - 117
• Main Authors: 苏曼文, 张晓军, 袁剑波, 张小溪, 杨铭, 李富花
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 海洋生物学与生物技术功能实验室 山东 青岛 266237 2024; 中国科学院大学 北京 100049%中国科学院海洋研究所 中国科学院实验海洋生物学重点实验室 山东 青岛 266071; 海洋生物学与生物技术功能实验室 山东 青岛 266237%福州市海洋与渔业技术中心 福建 福州 350005; 中国科学院海洋研究所 中国科学院实验海洋生物学重点实验室 山东 青岛 266071
• Subjects: 功能预测; Expression analysis; 基因结构; Insulin-like peptide; 表达分析; Gene structure; Functional prediction; Litopenaeus vannamei; 类胰岛素肽; 凡纳滨对虾
• ISSN: 2095-9869
• DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20220901003

Q173; 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.