东亚三角涡虫DjSLK基因的表达及功能分析

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根据激酶结构域的相对位置,Ste20相似激酶(SLK)可分为P21激活激酶(PAK)和生发中心激酶(GCK),P21激活激酶和生发中心激酶又可分为P21激活激酶Ⅰ–Ⅱ和生发中心激酶Ⅰ–Ⅷ。作为重要的多功能蛋白,Ste20相似激酶在增殖,分化,凋亡,细胞生长,细胞周期调控,细胞迁移等过程中发挥重要作用。涡虫具有匪夷所思的形态可塑性和再生能力,且随着原位杂交,基因沉默,表达序列标签的收集,基因芯片等分子技术在涡虫上的实现,涡虫已成为在稳态和再生过程中研究细胞功能的重要模式生物。  我们在东亚三角涡虫中发现了一个Ste20相似激酶类似基因,并将其命名为DjSLK。DjSLK基因全长为1066 bp,含有879 bp的最大开放阅读框,编码292个氨基酸组成的蛋白质,相对分子量约为32.4 kDa。在NCBI上进行BLASTP发现,该基因含有Pkinasec_like结构域,深入的氨基酸序列比对表明,DjSLK与其它动物Ste20相似激酶的相似性为61.1%~72.2%。进化分析显示,DjSLK与C.sinensis及S.japonicum SLK聚群,并处于进化树的底部,表明DjSLK为Ste20相似酶的原始类型。整体原位杂交结果表明,DjSLK表达于涡虫包括脑和腹神经索的中枢神经系统。再生过程中,DjSLK的表达水平与再生时间呈正相关,并于再生的第七天达到最大值,第九天时回复到原初的表达水平。干扰DjSLK后,东亚三角涡虫静止不动,身体褶皱,膨胀,最终裂解死亡。荧光免疫组化的结果证明DjSLK与东亚三角涡虫中枢神经系统的维持及再生无关。由此推测,DjSLK可能在东亚三角涡虫的形态发生和功持过程中发挥重要作用。
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