短沟对虾和斑节对虾酚氧化酶原基因的克隆和序列分析

采用RT-PER原理和长片段扩增技术克隆短沟对虾和斑节对虾酚氧化酶原基因。设计合成特异引物、提取血细胞总RNA，反转录后扩增获得的特异片段回收并克隆到pGEM-TEasyVector系统的T载体上，重组子进行碱基序列测定。结果表明，所克隆的短沟对虾酚氧化酶原基因含起始密码子A1B到终止密码子TGA的2055bp，编码684个氨基酸。斑节对虾酚氧化酶原基因含ATG到TGA的2061bp，编码686个氨基酸。短沟对虾酚氧化酶原推算分子量为78153Da，等电点pI为6．25；斑节对虾则为78581Da，pI为5．83，用DNA分析软件分析显示两种对虾酚氧化酶原基因具有高度的同源性，二者的碱基和推测的氨基酸序列同源性分别为93％和92％；对虾与其他节肢动物酚氧化酶原基因的同源性的高低与种类间亲缘关系相关；不同种类间酚氧化酶活性中心重要组成部分的2个铜结合位点、位于铜结合位点内的6个组氨酸以及与铜结合位点相邻的氨基酸序列高度保守。     

酚氧化酶研究概况I——特性、功能、分布和在胚胎发育中的变化

酚氧化酶 (phenoloxidase,PO)参与无脊椎动物的防御反应。在无脊椎动物中 ,PO一般以无活性的酶原形式——酚氧化酶原 (prophenoloxidase,proPO)存在[1]。无活性的 proPO在丝氨酸型蛋白酶作用下转变成具有活性的PO。丝氨酸型蛋白酶本身也以酶原的形式存在 ,可被细菌和真菌等的细胞壁成分激活。酚氧化酶及其因子构成了一个复杂的酶级联反应系统 ,即所谓的酚氧化酶原激活系统 (prophenoloxidase activatedsystem ,proPO AS)。该系统由PO、蛋白酶、模式识别蛋白和蛋白酶的抑制剂构成。proPO AS能被微生物的细胞壁成分如β 1,3 葡聚糖等…     

甲壳动物中的酚氧化酶原激活系统研究评价

依据８０－９０年代国际关于甲壳动物免疫机制的资料,对甲壳动物中的酚氧化酶原激活系统的研究进展予以综合评价,目的在于为中国科技工作者防治虾蟹类疾病提供参考。现有的研究表明,甲壳动物中的酚氧化酶原激活系统可被微生物多糖激尖,在激活过程中产生一系列活性物质,通过多种形式参与宿主防御反应。在甲壳动物中,与ｐｒｏＰＯ系统有关的因子正在被逐步纯化出来;ｐｒｏＰＯ可由内源蛋白酶转化成活性形式,存在调节因子调节ｐ     

海洋无脊椎动物酚氧化酶的研究进展

海洋无脊椎动物缺乏真正意义上的抗体,没有免疫记忆,只能靠非特异性免疫系统防御和抵抗病原体的感染.酚氧化酶原激活系统是海洋无脊椎动物非特异性免疫系统中至关重要的一员,而酚氧化酶作为该系统末端的一种含铜金属酶,则通过催化黑化反应在海洋无脊椎动物非特异性免疫防御中发挥了关键的作用.本文结合作者已有的研究成果并综合本领域的大量参考文献对酚氧化酶原激活系统和酚氧化酶的免疫学功能、激活机制、生化性质与酶性质以及基因与分子结构等方面的研究进展进行综述.     

中国对虾血细胞中酚氧化酶活力研究

脊椎动物血淋巴中的酚氧化酶的研究已有大量资料，不少学者［４，７，８］认为黑色素的聚集与昆虫伤口愈合、结节形成及包被作用有联系，而黑色素的聚集则与昆虫血淋巴中的酚氧化酶及其底物相关。程振衡和梁子才［１］他发现在亚洲玉米螟血淋巴中的酚氧化酶可以粘附到酵母菌细胞表面。在水生无脊椎动物中，有关酚氧化酶的研究报道甚少，特别是对虾酚氧化酶的特性研究，还未见到这方面的有关资料。本文报道中国对虾（Ｐｅｎａｅｕｓｃｈｉｎｅｓｉｓ）血淋巴中血细胞内的酚氧化酶的存在及各种因子对其活力特性的影响。１材料与方法１．１实验…     

甲壳动物酚氧化酶活力及其在养殖中的应用

甲壳动物酚氧化酶在入侵微生物的刺激下被激活,参与机体的防御反应,因此与机体的免疫状态有一定的相关.本文从作用机理、测定方法和应用几个方面综述了甲壳动物酚氧化酶的研究动态,并对未来的研究前景进行展望,以期为研究虾蟹类的病害防治提供参考.     

中国对虾酚氧化酶的部分生物化学特性的初步研究

以海捕中国对虾(Penacus chinensis)为材料，运用离心、凝胶过滤柱层析和离子交换柱层析的方法从对虾血淋巴中部分纯化出酚氧化酶。实验又以L-DOPAC为底物，分析各种因子对其活力的影响。结果显示酚氧化酶的最适pH值约为6．0，最适温度为40℃，Cu^2 能强烈抑制酚氧化酶的活性，而Mg^2 则能促进其活性，表明酚氧化酶可能是一种金属酶。     

久效磷对中国对虾血淋巴酚氧化酶活力影响的初步研究

初步研究了低浓度久效磷胁迫对中国对虾胁迫对中国对虾血淋巴酚氧化酶（ＰＯ）活力的影响,结果表明,低浓度久效磷短时间胁迫,对中国对虾血淋巴的ＰＯ活力有刺激增强的作用;增大药物浓度和延长胁迫时间,可使其活力降低,且随药物浓度的增加和胁迫时间的延长,这种降低作用逐渐增强。因此认为,久效磷胁迫会抑制机体识别和清除病原体的能力,将可能导致对虾疾病的发生,是虾病暴发的可能诱因。     

日本蟳酚氧化酶的分离纯化及其部分生物化学性质研究

利用离子交换层析和凝胶过滤层析等方法,从日本(Charybdis japonica)血淋巴中分离纯化出了酚氧化酶,并以L-二羟苯丙氨酸(L-DOPA)作为特异性底物对其生化性质和酶性质进行了研究。结果表明,酚氧化酶和酚氧化酶原的分子质量分别为64.5 ku和69.5 ku。以L-DOPA为底物对酚氧化酶纯品进行研究发现,其最适pH值为6.0、最适温度为40℃。对底物L-DOPA和儿茶酚的米氏常数Km值分别为3.41和7.97 mmol/L。该酶对亚硫酸钠、苯硫脲极为敏感,对硫脲、苯甲酸非常敏感,表明该酶很可能是一种儿茶酚酶型的酶。此外,EDTA,DETC,Zn2 ,Mg2 和Cu2 均能显著抑制该酶活性,且10 mmol/L Cu2 能有效地回复该酶被DETC所抑制的酶活性,表明该酶确为一种Cu-金属酶。     

双壳类软体动物精子发生及其在系统演化研究中的应用前景

综述了双壳类软体动物精子发生及精子形态结构方面的研究进展，指出双壳类软体动物精子发生过程中精细胞分化具有种、属特异性，精细胞分化的细节是区别个体外部形态很近的物种的依据；精子的形态结构具有种的特征，精子结构的比较研究将成为双壳类软体动物系统演化研究的重要方法之一。     

中国对虾血淋巴中的抗菌、溶菌活力与酚氧化酶活力的测定及其特性研究

以海捕中国对虾亲虾为材料，对其血淋巴中的抗菌、溶菌活力及酚氧化酶活力进行测定，并研究经注射大肠杆菌、海洋弧 菌及酵母聚糖等糖等刺激物以后，其活性的变化规律等。结果表明，适当的免疫刺激可提高对虾自身的抗病能力、为免疫药物的研究制造等提供依据。     

鳗鲡目鱼类线粒体蛋白质编码基因易位及系统演化关系分析

鳗鲡目鱼类线粒体基因组的基因组成较为保守,在58个线粒体基因组中,仅有3个物种存在基因数量的差异。在19个鳗鲡目鱼类线粒体基因组中存在主编码基因的重排。主编码基因的变异位点分析结果支持nad5、nad4和nad2基因作为cox1和lrRNA基因辅助的分子标记。鳗鲡科Anguillidae的20个种(亚种)聚在一起,强烈支持鳗鲡科为单系群(BPP=100)。鳗鲡科下属的3个类群(大洋洲类群、大西洋类群和印度洋-太平洋类群)也同时得到有力的验证(BPP均为100)。线鳗科Nemichthyidae和锯齿鳗科Serrivomeridae亲缘关系最近,二者聚类后,与鳗鲡科Anguillidae构成姊妹群(BPP=100)。在囊喉鱼亚目Saccopharyngoidei中,宽咽鱼科Eurypharyngidae与囊鳃鳗科Saccopharyngidae聚类(BPP=100),同时,单颌鳗科Monognathidae与月尾鳗科Cyematidae聚类(BPP=100),4个科聚在一支,支持囊喉鱼亚目为单系群(BPP=100)。在囊喉鱼亚目线粒体基因组中,3个物种(吞鳗Eurypharynx pelecanoides、拉文囊鳃鳗Saccopharynx lavenbergi和杰氏单颌鳗Monognathus jesperseni)存在主编码基因的重排。16种鳗鲡(细美体鳗Ariosoma shiroanago、短吻颈鳗Derichthys serpentinus、凯氏短尾康吉鳗Coloconger cadenati、鸭颈鳗Nessorhamphus ingolfianus、龟草鳗Thalassenchelys sp.、粗犁齿海鳗Cynoponticus ferox、百吉海鳗Muraenesox bagio、巨斑花蛇鳗Myrichthys maculosus、大吻沙蛇鳗Ophisurus macrorhynchos、几内亚副康吉鳗Paraconger notialis、哈氏异康吉鳗Heteroconger hassi、小头鸭嘴鳗Nettastoma parviceps、弱头鳗Leptocephalus sp.、斑点长犁齿鳗Hoplunnis punctata、尖吻小鸭嘴鳗Facciolella oxyrhyncha和星康吉鳗Conger myriaster),与鳗鲡目线粒体主编码基因的原始排列相比,共享nad6基因的易位。同时,基于线粒体基因组13个蛋白质编码基因构建的系统演化树,强烈支持这16个物种聚为一支(BPP=100)。然而,由此而带来的海鳗科Muraenesocidae、拟鯙科Chlopsidae和糯鳗科Congridae是否为单系群的问题,值得今后深入探究。     

硬骨鱼类精子发生及其在系统演化研究中的应用前景

综述了近年来硬骨鱼类精子发生及精子形成方面的研究进展 ,指出应用硬骨鱼类精子发生及精子形成的特征可以系统研究鱼类的系统演化 ,对精子超微结构以及精子表面大分子物质的三维结构的比较研究 ,在鱼类进化生物学研究中具有广阔的应用前景。     

低溶解氧对凡纳滨对虾酚氧化酶原激活系统和相关免疫因子的影响

本文研究了凡纳滨对虾在低溶解氧条件下酚氧化酶原系统的激活机制。结果表明:低溶氧(1.5mg/L,3.0mg/L)胁迫对凡纳滨对虾血淋巴中多巴胺含量、血细胞数量、酚氧化酶原激活系统相关酶活力、血淋巴中类α2-巨球蛋白活力影响显著(P<0.05),且各指标表现出明显的时间效应性。在实验时间内,DO为3.0mg/L处理组,总血细胞、小颗粒细胞和透明细胞数量均在12h内降低而后趋于稳定,大颗粒细胞数量在24h内降低后保持稳定,DO为1.5mg/L处理组,总血细胞数量和三类血细胞数量均在24h内降低而后趋于稳定;DO为3.0mg/L和1.5mg/L处理组凡纳滨对虾血淋巴中多巴胺含量分别在24h、12h内呈峰值变化,至12h、6h时达到最大值,在24h、12h后恢复至对照组水平并趋于稳定;血细胞中酚氧化酶原活力分别在12h、6h时显著降低,且均在24h时趋于稳定;丝氨酸蛋白酶活力在6h时均显著降低,在24h时达到最低值,而后趋于稳定,蛋白酶抑制剂活力显著降低,但类α2-巨球蛋白活力48h内呈峰值变化,与对照组比较均显著升高,48h后趋于稳定。实验期内对照组DO为5.5mg/L各指标变化不显著。     

中国对虾血淋巴中的抗菌、溶菌活力与酚氧化酶活力的测定及其特性研究

以海捕中国对虾亲虾（1992年4月捕）为材料，对其血淋巴中的抗菌、溶菌活力及酚氧化酶活力进行测定，并研究经注射大肠杆菌、海洋弧菌及酵母聚糖等刺激物以后，其活性的变化规律等。结果表明，适当的免疫刺激可提高对虾自身的抗病能力、为免疫药物的研制等提供科学依据。     

光棘球海胆(Strongylocentrotus nudus)酚氧化酶氧化产物的抗菌特性研究

本文通过线性连续梯度非变性电泳结合邻苯二酚发色法分离纯化了光棘球海胆(Strongylocentrotus nudus)体腔液上清中的酚氧化酶(PO),然后通过生长曲线测定法进行了光棘球海胆PO氧化产物的抗菌特性分析。结果显示:(1)光棘球海胆体腔液上清中存在3种PO(Sn PO1,Sn PO2,Sn PO3),在聚丙烯酰胺凝胶中与邻苯二酚反应分别呈现褐色、黄色和紫色;(2)以多巴胺为底物时,Sn PO1的氧化产物对灿烂弧菌Vibrio splendidus、哈维氏弧菌Vibrio harveyi和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus有抗菌作用,Sn PO2氧化产物对哈维氏弧菌、金黄色葡萄球菌和拟诺卡式菌Nocardiopsis sp.有抗菌作用,Sn PO3氧化产物仅对哈维氏弧菌和拟诺卡式菌有抗菌作用;(3)以左旋多巴为底物时,仅Sn PO2氧化产物对拟诺卡式菌有抗菌作用;(4)光棘球海胆PO氧化产物对假交替单胞菌Pseudoalteromonas nigrifaciens、希瓦氏菌Shewanella baltica和溶壁微球菌Micrococcus lysodeikticus的生长无明显影响。上述结果表明,在光棘球海胆中,PO氧化产物具有窄谱抗菌活性,多巴胺氧化产物的抗菌活力高于左旋多巴氧化产物,并且不同PO亚型的氧化产物具有不同的抗菌谱和抗菌特性。     

文昌鱼嘌呤代谢酶基因:结构与演化

嘌呤代谢是动物含氮废物排出体外的重要途径之一.嘌呤代谢终产物在不同动物各不相同.这是由于进化过程中,参与代谢1种或多种酶基因或者酶活性的丢失所致.本文从JGI网站佛罗里达文昌鱼基因组数据库中搜索文昌鱼参与嘌呤代谢主要5种酶(黄嘌呤脱氢酶、尿酸酶、尿囊素酶、尿囊酸酶、尿素酶)的基因,并且将它们与其他12种具有代表性且基因组序列已知的动物包括人、小鼠、狗、鸡、爪蟾、河豚、斑马鱼、海鞘、海胆、果蝇、线虫、海葵的基因结构进行比较.结果发现文昌鱼参与嘌呤代谢的酶基因有的和脊椎动物基因相似(黄嘌呤脱氢酶和尿酸酶),有的和脊椎动物与无脊椎动物的基因都不相似(尿囊酸酶),还有的和无脊椎动物海胆与海葵基因外显子个数与内含子相位都相似但外显子之间缺乏对应关系(尿素酶).所有这些都支持文昌鱼代表脊椎动物始祖代表类型,同时兼具特化特征的观点.尿素酶基因存在于水生无脊椎动物中,而在陆生的果蝇和线虫中均未发现尿素酶基因,因而我们推测随着动物由水生向陆生进化,参与尿素分解的尿素酶基因可能在陆生动物中完全丢失.     

藻类磷酸甘露糖异构酶基因的序列结构特点及系统进化分析

磷酸甘露糖异构酶基因(phosphomannose isomerase,PMI)编码磷酸甘露糖异构酶(PMI),可逆催化甘露糖-6-磷酸和果糖-6-磷酸之间的相互转化,在GDP-D-甘露糖的合成中起重要的作用,后者是生物体合成糖蛋白和糖脂必需的前体物质。本文根据在Genbank中已经登录的部分藻类PMI基因序列,与部分细菌、真菌、植物和动物的PMI基因序列做比较,研究其进化趋势和规律及其基因结构,为以后在大型藻类中研究该基因奠定基础。系统进化分析表明,藻类的PMI基因有2个进化方向,绿藻类的PMI基因与高等植物的进化趋势一致;而杂色藻类(硅藻和褐藻)则单独形成一个进化分支。多序列比对表明,磷酸甘露糖异构酶蛋白有3个保守区,其中有4个氨基酸残基位点是金属离子结合位点,分别为2个Glu和2个His。对部分藻类的PMI基因进行结构分析表明:在比较低等的藻类中,PMI基因没有内含子插入,而较高等的藻类中则有不同数目和长度的内含子插入。对部分藻类PMI基因的生物信息学分析结果显示,PMI基因编码的蛋白为酸性蛋白,分子量在40到60kDa之间;二级结构中均以α-螺旋和无规则卷曲为主;三级结构与二级结构相吻合。