剑尾鱼P-糖蛋白基因全长eDNA克隆、分析及组织分布.pdfVIP

第37卷 第5期 水 生 生 物 学 报 Vo1．37。NO．5 2013年 9月 ACTA I4YDR0B10L0GICA SINICA Sep．， 20I3 剑尾鱼P．糖蛋白基因全长 eDNA克隆、分析及组织分布 王 芳 李凯彬 聂湘平2刘 春 劳海华 王英英 梁慧丽 吴淑勤 (1．中国水产科学研究院珠江水产研究所，广州 510380；2．暨南大学水生生物研究所，广州 510632) 摘要：p-糖蛋白(p-glycoprotein，p-gP)为ABC转运体超家族的主要成员，分布于细胞膜，依赖ATP供能，可将 细胞内的亲脂性毒物或药物逆浓度泵出胞外，在机体解毒上具重要功能。研究采用 RT-PCR和RACE法对剑 尾鱼P一 基因进行克隆并获得了全长cDNA序列4301bp，该基因编码 1286个氨基酸残基，估算编码蛋白 的分子质量为 141．64kD。生物信息学分析表明，剑尾鱼P．gP不含信号肽序列，具ATP转运家族蛋白的典型 结构域，包括 2个疏水性的跨膜~(Transmembranedomains，TMD)和 2个位于细胞浆 内的核苷酸结合区 (Nucleotide-bindingdomains，NBD)，为全转运子，每个跨膜区都有 6个跨膜 c【螺旋，而每个 NBD包含 1个 ABC转运体家族标记序列；跨膜性质预测结果显示该蛋白属膜蛋 白，具P-gp的典型特征。序列同源性分析 发现，不同进化地位动物 P—gP存在高度 同源性，显示P．gP在系统进化上高度保守。P-gp在剑尾鱼肝脏、肾 脏、脑等不同组织均有表达，其中以肝脏的相对表达量最高，是 P—gP检测的代表组织 。QRT-PCR实验表明， 苯并(a)芘胁迫可明显诱导P-gpmRNA的表达 。剑尾鱼P-gp的表达水平或可作为一个生物标记物指标，应用 于环境持久性有机污染物的监测研究中。 关键词：剑尾鱼；p-糖蛋白；ABC转运蛋 白家族；全长 cDNA克隆；组织分布；苯并(a)芘；生物标记物 中图分类号：Q958．8；x52 文献标识码：A 文章编号：1000—3207(2013)05．0817．07 P-糖蛋l~l(P—glycoprotein，P-gP)为ABC转运蛋白 报道 了污染环境 中底鲻 (Fundulusheteroclitus)肝 超家族(ATP—bindingcassettetransportersuperfamily) P—gP水平升高，斑点叉尾鲴 ，，． punctatus)~、 的最主要成员，具运输 、调节 、通道功能…。P．gp 紫嵴冠鲥 noplarchus purpurescens)[、阿部鲻缎 是一种膜转运糖蛋 白，与毒物的代谢密切相关，该 虎(Mugilogobiusabei)7J的研究也表明P． 是一种监 蛋 白含ATP结合位点和疏水性结构域等结构，通过 测外源异生物质的有效生物标志物。P．gP和机体其 其疏水位点与细胞 内不溶于水的毒性物质结合， 他代谢酶系统共同组成完整的体 内解毒和保护机制， ATP水解供能，将异生物逆浓度梯度泵出细胞外， 可作为生态毒理学指标应用于污染物的生物监测。 影响异生物在胞 内的累积，减少潜在 的毒害威胁。 苯并(a)芘 (Benzo[a]Payrene)是一种具有5个苯 目前人P—gP相关研究较为深入和系统，其核心结构 环结构的多环芳烃，是 PAHs的典型代表。水体中 由2个疏水性的跨膜区和2个核苷酸结合区组成，在 的B[a]P可通过鱼的鳃 、皮肤及消化道进入鱼体内， 机体解毒和药物代谢等过程中起重要作用 J。 破坏鱼体内脏器官[引，对鱼类造成遗传、免疫和生殖 以鱼类为代表的水生动物终生生活于水中，在 等毒性引。潘鲁青等 【]研究表明 B[a]P对栉孔扇贝 水环境生物监测上有较好的应用优势。污染物进人 鳃丝、消化盲囊芳香烃羟化酶(AHH)等生物标记物 生物体，必然引起机体防御反应，启动相关蛋 白的 表现 出明显的时间剂量效应性和胁迫稳定性