鱼类蛋白质感染因子(PrPc)的研究

孙颖

中国海洋大学

摘要：

蛋白质感染因子(proteinaceous infectious agents,Prions)是蛋白本质、导致传染性海绵样脑病(transmissible spongiform encephalopathies,TSE)的致病因子,一般指感染因子蛋白(Prion Protein,PrP)的凝聚体。蛋白质感染因子蛋白种类多,物种分布广。鱼类也可能通过饲料蛋白形成鱼类Prions和鱼类TSE。因此以重要的实验室鱼类孔雀鱼及我国的主要淡水经济鱼类鳙鱼、草鱼为研究对象,对蛋白质感染因子蛋白基因的结构、组织表达及在不同浓度的盐水中此基因表达情况进行了研究,取得以下结果:
克隆孔雀鱼、鳙鱼和草鱼的蛋白质感染因子蛋白基因,获得孔雀鱼、鳙鱼和草鱼的PrPC基因序列。分析表明:孔雀鱼PrPC含515个氨基酸,分子量约为54kD,pI约为9.51;鳙鱼PrPC含551个氨基酸,分子量约为57kD,pI约为9.10:草鱼PrPC含534个氨基酸,分子量约为56kD,pI约为8.94。具有蛋白质感染因子蛋白全部特征结构:信号肽、基本结构、重复肽区域、疏水区域、二硫键、糖基化位点和一个糖基缩醛磷肌醇位点(GPI)。从鱼类PrP的进化系统树中可知道,此次获得的孔雀鱼PrPC属于PrP-1型鱼类蛋白质感染因子,鳙鱼、草鱼PrPC属于PrP-2型鱼类蛋白质感染因子。采用染色体步移获得孔雀鱼PrPC对应的基因组DNA片段,长3,720bp。在孔雀鱼中该基因是由单个外显子编码的,该基因至少包括2个内含子和2个外显子。
通过半定量RT-PCR检测孔雀鱼PrPC基因在各组织当中的表达情况和在不同浓度的盐水中的表达情况,结果表明,孔雀鱼PrPC基因在脑、眼、肝胰脏、肠、肌肉和尾中均有表达,但在脑中表达最丰富。孔雀鱼PrPC基因在5‰盐度的水中的表达量显著高于清水中的表达量,暗示该基因的表达可能与孔雀鱼抵抗盐胁迫相关。
本文最后对不同脊椎动物PrPC的球形区域和重复序列进行了系统学分析,同时对鱼类感染Prions的风险性进行了分析。本研究为蛋白质感染因子蛋白在鱼类中的进化研究及功能研究,以及可能存在的鱼类传染性海绵样脑病研究提供了依据。

关键词：蛋白质感染因子;表达分析;孔雀鱼;鳙鱼;草鱼;传染性海绵样脑病;致病因子

授予单位：中国海洋大学

授予学位：博士

学科专业：生物化学与分子生物学

导师姓名：杨官品

学位年度：2011

语种：中文

分类号：S941

页数：108

在线出版日期：2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）