家蚕的胰凝乳蛋白酶抑制剂(Chymotrypsin inhibitor,CI)在维持家蚕的正常生长发育中具有重要作用。迄今为止,人们已经对其遗传规律、在染色体上的定位、分离纯化、蛋白的基本理化性质、基因组序列和结构、表达谱、表达调控和生理功能等方面进行了较为详细的研究。在此基础上,本文首先调查分析了家蚕CI在品系间的多态性分布;其次利用已知的CI基因信息,克隆并分析了一个新的家蚕CI基因;然后,结合家蚕全基因组序列信息对家蚕CI基因群进行了综合分析。 本研究利用非变性聚丙烯酰胺凝胶(Native-polyacrylamide gel electrophoresis,Native-PAGE)电泳对425个家蚕品种的血液CI分布进行了调查,,结果表明:(1)编码CI的3个基因Ict-E、Ict-D和Ict-A在所有品系中均表达,表明它们对家蚕的正常生长发育是必要的;9个品系没有基因Ict-H和Ict-B的表达,这些品系生长发育相对缓慢,但并没有重大的生理缺陷;(2)家蚕中系和日系之间,CI分布情况基本一致;(3)发现以前报道很少的CI-5、CI-11和CI-12在此次调查的多个品系中表达,并且CI-5通常和CI-6’一起表达,CI-11、CI-12通常和CI-13’一起表达,基于CI-11、CI-12、CI-13’和CI-13a、CI-13b、CI-13c在带形和表达上的一致性,推测CI-11应为CI-13’a,CI-12为CI-13’b;(4)使用软件DPS将52个纯品系的电泳结果进行聚类分析,发现聚类结果与其系统、眠性和化性没有明显的相关性。各种CI广泛存在于不同家蚕品系中,可能与家蚕基本的生理生化相关。 根据家蚕SCI-SB的mRNA设计引物,从家蚕品系13-121的基因组DNA和cDNA中克隆了一个新的CI基因。对其基因结构进行分析,发现克隆的基因组序列共含有3个外显子和2个内含子,外显子和内含子边界符合典型的GT-AG结构,而且内含子中没有插入反转座子Bm1。其基因组结构与CI-b1和CI-13的是相似的。克隆的CI基因开放阅读框长度为255 bp,编码85个氨基酸,前23个氨基酸残基为信号肽。预测成熟蛋白质的分子量为7059.81Da,等电点为4.49。使用SMART在线程序预测蛋白质结构域,显示该蛋白含有一个典型的Kunitz结构域。与家蚕其他同类型的CI相比,具有5个CI保守的半胱氨酸残基,活性位点为AYI,与基因Ict-A编码的CIs的活性位点相同。在Genebank进行同源性检索,结果显示所克隆的基因与家蚕胰凝乳蛋白酶抑制剂同源。因此此次克隆的基因为一个新的Kunitz类型的CI基因,命名为CI-fb。RT-PCR分析发现CI-fb在家蚕13-121的脂肪体、精巢、卵巢、马氏管、气管和中肠6个组织中表达,而在丝腺、血细胞和体壁中没有表达,是一个组织特异性表达的基因。其他的Kunitz类型的CI也是组织特异表达的。 在Genebank进行同源性检索还发现:在核酸序列水平上,CI-fb与家蚕Kunitz类型的CI-13、CI-b1和SCI-SB同源性分别是94%、95%和94%;在氨基酸序列水平,与CI-13、CI-1、CI-2、CI-b1和SCI-SB同源性分别是83%、85%、85%、84%和90%。该结果表明CI-fb与Kunitz类型CI不论在核酸或蛋白水平都显示出高度的同源性,暗示它们可能来源