论文部分内容阅读
南极磷虾是南大洋周围区域—大西洋区域中密度最大的物种。它是南极生态系统中的关键物种,能够作为藻类、细菌、微型浮游生物和脊椎动物的食物。硫氧还蛋白(Thioredoxin, Trx)在维持细胞内蛋白质氧化还原状态中起重要作用,组织蛋白酶(Cathepsin, Cat)是一类主要存在于溶酶体的蛋白水解酶,在胞内和胞外很多重要的生理、病理过程中发挥重要作用。本研究采用末端快速扩增(RACE)技术从南极磷虾中克隆到了三个硫氧还蛋白(EsTrx1, EsTrx2, EsTrx3)基因的cDNA全长序列和组织蛋白酶(EsCat)家族基因的部分序列。将EsTrx1, EsTrx2, EsTrx3基因的编码区分别连接到pET-30a载体上,并在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中实现了重组表达,并进行体外的活性检测。硫氧还蛋白是原核和真核生物中进化保守的小分子蛋白,具有一个相同的"-Cys-Gly-Pro-Cys-"的氧化还原活性中心,依赖于活性位点的半胱氨酸残基形成蛋白二硫键。EsTrxl基因的cDNA全长621 bp,包括45 bp的5’端非翻译区(UTR),276 bp的3’UTR和300bp的开放阅读框,编码100个氨基酸残基。EsTrxl的预测分子量为11.08 kDa,理论等电点为4.51。EsT rx1与中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis) Trx1相似度达到68.6%。通过SWISS-MODEL构建的EsTrxl的蛋白空间结构与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的Trx晶体结构(3ZZX (1.88 A))相似度为59.79%。EsTrx2基因的cDNA全长1276 bp,包括94 bp的5’UTR,744bp的3’UTR和438 bp的开放阅读框。编码146个氨基酸残基。EsTrx2的预测分子量为16.05 kDa,理论等电点为6.59。EsTrx2与三疣梭子蟹(Portunus Trituberculatus) Trx2相似度最高达到74%。通过SWISS-MODEL构建的EsTrx2的蛋白空间结构与人线粒体Trx的晶体结构(1w4v(1.80 A))的相似度为62.26%。EsTrx3基因的全长809 bp,包括123 bp的5’UTR,311 bp的3’UTR和375 bp的开放阅读框,编码125个氨基酸残基。EsTrx3的预测分子量为13.82 kDa,理论等电点为488。EsTrx3与褐家鼠(Rattus norvegicus) Trx的相似性最高为30.2%。通过SWISS-MODEL构建的EsTrx3的蛋白空间结构与人Trx相关蛋白晶体结构(1wou (1.80 A))的相似度为44.07%。EsTrx2的抗氧化活力在4℃-37℃随着温度的升高而升高,EsTrx3的抗氧化活力在4℃-8℃随着温度的升高而升高,25℃-37℃随着温度的升高而降低。结果表明,EsTrx能够作为重要的抗氧化剂,在维持南极磷虾体内氧化还原状态中起着非常重要的作用。用RACE克隆技术获得EsCatC的3’端长度是132 bp, EsCatC2的3’端长度是338 bp, EsCatD的3’端长度是481 bp,部分5端长度是193 bp, EsCatL的3’端长度是404 bp,部分5’端长度是459 bp。