鳜鱼蛋白酶激活受体1和2基因的克隆和表达谱分析

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鳜鱼(Siniperea chuatsi)是原产我国的淡水肉食鱼类,具有较大经济价值,已经成为我国重要的养殖品种。鳜鱼传染性脾肾坏死病毒(infectiousspleen and kidney necrosis virus,ISKNV)是近年广东鳜鱼养殖业爆发性流行病的主要病因之一,造成重大经济损失。ISKNV以鳜鱼脾和肾为主要攻击目标,引起脾肾细胞的肿大和坏死。 在ISKNV感染鳜鱼的抑制性消减杂交文库中找到了胰蛋白酶(trypsin)、凝血因子X(coagulation factor X,FX)等多种丝氨酸蛋白酶基因。为了研究宿主和病毒之间的相互作用,通过设计简并引物,在鱼类中首次克隆得到了丝氨酸蛋白酶的重要受体——蛋白酶激活受体1和2[protease-activated receptor1/2,PARl/2。官方名称分别为coagulation factor Ⅱ(thrombin)receptor和coagulat ion factor Ⅱ(thrombin)receptor like 1,f2r和f2rll。本文沿用文献中更广泛使用的PAR]的表达序列标签(expression sequence tag,EST)。 通过快速扩增eDNA末端(rapid amplification of eDNA ends,RACE)技术,克隆得到了PARl全长eDNA序列和PAR2的整个开放阅读框(open readingframe,ORF)。生物信息学预测两个受体均为七次跨膜的G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptor,GPCR)。PARl的开放阅读框编码428个氨基酸的蛋白质,前20个氨基酸为信号肽;PAR2的eDNA的开放阅读框编码385个氨基酸的蛋白质,前21个氨基酸为信号肽。 以基因组DNA为模板,扩增、测序得到了PARl和2的基因结构。PARl基因由两个外显子和一个内含子组成,内含子长1396bp。PAR2基因也由两个外显子和一个内含子组成,内含于长655bp。 通过构建系统进化树,显示鳜鱼PAR1和PAR2两个受体分别与高等脊椎动物的PAR1和PAR2聚类在一起,表明两个受体在鱼类以前已经出现分化。 应用实时定量PCR技术,分析了两个受体在健康鳜鱼中的组织器官分布和在感染ISKNV不同时段各免疫器官及血中的时空表达情况。 组织器官分布显示:PAR1广泛分布,在脾、血、脑、头肾、心中表达较多,后肾、肝、鳃、肠中相对略少,肌肉基本不表达;PAR2在鳃、肠和后肾中表达量远大于其他组织器官。 PAR1的时空表达情况显示:头肾、后肾和脾在感染过程中PAR1表达量变化不太明显;血中感染后第4天PARl表达量大幅提高,第7天迅速下降到静息水平,感染后期和第7天比较变化不大。 PAR2的时空表达情况显示:头肾和血在感染后第4天PAR2表达量大幅上调,第7天下降到接近静息水平,其后和第7天比较变化不大;脾中表达量在经过第4天略微下调后,第7天大幅上调,第10天表达量下降到接近静息水平,第15天表达量和第10天接近;后肾中在感染后PAR2表达被下调,然后缓慢恢复,第15天恢复到接近静息水平。
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