拟穴青蟹钙激活钾通道、电压门控钙通道基因的克隆与表达分析

摘要

离子通道是位于细胞膜表面的一种膜蛋白，为各种无机离子跨膜运输提供通路。离子通道的主要功能是通过启闭通道控制离子进出细胞，启动细胞内信号传导系统，激活细胞内各种重要的生理活动。迄今甲壳动物离子通道的研究尚少。本文采用分子生物学等方法对拟穴青蟹（Scyllaparamamosain）钙激活钾通道与电压门控钙通道β亚基基因开展了克隆与表达的研究。主要结果如下:
　　 1)获得拟穴青蟹钙激活钾通道基因(SPSlo)的6种剪接异构体(splicevariants)，并发现7个选择性剪接位点。SPSlo的cDNA全长为5882～6095bp，5’-UTR为169bp，3’-UTR为2419bp，开放阅读框为3294～3504bp，编码的多肽由1097～1168个氨基酸组成。得到拟穴青蟹电压门控钙通道β亚基基因(SPCavβ)的6种剪接异构体，发现3个选择性剪接位点。SPCavβ的cDNA全长为2042～2477bp，5’-UTR为416bp，3’-UTR为549bp或205bp，开放阅读框为1359～1659bp，编码的多肽由452～526个氨基酸组成。
　　 2)同源性分析显示，SPSlo和SPCavβ均与其它物种的相应氨基酸序列具有很高的相似性，在生物进化过程中是非常保守的。系统进化树构建发现，两种基因的分子分类地位与现存物种的分类学地位一致。
　　 3)采用实时定量PCR方法分析SPSlo和SPCavβ在拟穴青蟹中的时空表达特征，结果显示SPSlo和SPCavβ广泛分布于成体各组织器官中，且均在脑中高表达，提示SPSlo和SPCavβ可能在脑中执行重要功能。SPSlo在拟穴青蟹卵巢发育早期（Ⅱ期）和发育期（Ⅲ期）表达量显著高于其他各期，提示其可能与卵巢发育过程中卵原细胞增殖及孕酮分泌密切相关。随着卵巢发育，SPCavβ表达量逐渐增加，在将成熟期（Ⅳ期）达到最高，进入成熟期（Ⅴ期）表达量降低。SPCavβ作为SPCav的重要组成，可能在青蟹卵母细胞的成熟过程中发挥作用。
　　 拟穴青蟹SPSlo和SPCavβ基因的克隆及表达研究，将从分子和细胞生理学水平深入了解青蟹的生长生殖等机制，具有重要的理论意义。

目录

声明

缩略词中英文对照表

摘要

第一章 前言

1．1 离子通道概述

1．1．1 离子通道分类

1．1．2 离子通道的特性与功能

1．2 钙激活钾通道

1．2．1 钾通道简介

1．2．2 钾通道的表达分布

1．2．3 钙激活钾通道结构与功能

1．2．4 钙激活钾通道基因克隆研究

1．3 电压门控钙通道β亚基

1．3．1 钙通道简介

1．3．2 钙通道的表达分布

1．3．3 电压门控钙通道结构与功能

1．3．4 电压门控钙通道β亚基研究现状

1．4 研究目的和意义

第二章 拟穴青蟹钙激活钾通道基因(SPSlo)的分子克隆及表达分析

2．1 SPSlo的cDNA克隆和各剪接异构体鉴定

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验方法

2．1．3 结果与讨论

2．1．4 小结

2．2 SPSlo基因的相对实时定量表达

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验方法

2．2．3 结果与讨论

2．2．4 小结

第三章 拟穴青蟹电压门控钙通道β亚基基因(SPCα、β)的克隆及表达分析

3．1 SPCα、β的cDNA克隆和各剪接异构体鉴定

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验方法

3．1．3 结果与讨论

3．1．4 小结

3．2 SPCα、β基因的相对实时定量表达

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验方法

3．2．3 结果与讨论

3．2．4 小结

第四章 总结与展望

4．1 总结

4．2 创新点

4．3 展望

参考文献

在学期间参与的科研项目及成果

致谢