動物隱花色素研究進展

呂垣澄，吳曉暉

復旦大學生命科學學院，遺傳工程國家重點實驗室及發育與疾病國際聯合研究中心，遺傳與發育協同創新中心，上海 200433

隱花色素(Cryptochromes)是一類在高等真核生物中廣泛存在的、對藍光和近紫外光敏感的黃素類蛋白，也稱紫外光-A/藍光受體(UV-A/blue-light receptor)。隱花色素因其有助于孢子繁殖的隱花植物吸收藍光而得名，植物隱花色素主要在植物光形態建成、開花調控、生物鐘調控及氣孔開放和感知磁場中發揮作用[1]。1993年擬南芥隱花色素基因cry1(又名hy4)首先被克隆[2]，1996年起，黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)、小鼠(Mus musculus)和人(Homo sapiens)等動物的隱花色素基因也陸續被克隆。與植物隱花色素不同，動物的隱花色素主要在動物生物鐘調控、免疫應答、糖類代謝以及感知磁場等過程中發揮作用。本文將對動物隱花色素的克隆與表達、結構特征、生理功能和作用機制進行綜述。

1 動物隱花色素的克隆與表達

隱花色素在多種動物中廣泛存在。無脊椎動物中，果蠅的隱花色素基因dCry克隆于1996年[3]。2005年，帝王斑蝶(Danaus plexippus)的隱花色素基因dpCry1和dpCry2也被發現[4]。目前發現，果蠅之外的絕大部分昆蟲都有不止一個隱花色素基因[5]。哺乳動物一般具有兩個隱花色素基因，其中人的隱花色素基因hCry1和 hCry2克隆于1996年[3,6]。兩年后，小鼠隱花色素基因mCry1和mCry2也被克隆[7]。此后，非哺乳類脊椎動物的隱花色素基因也被陸續克隆，目前已知非洲爪蟾(Xenopus laevis)具有XtCry1、XtCry2和 XtCry43個隱花色素基因[8]，雞(Gallus gallus domesticus)具有cCry1、cCry2和cCry43個隱花色素基因[9]。斑馬魚(Danio rerio)則具有 zCry1a、zCry1b、zCry2a、zCry2b、zCry3和 zCry46個隱花色素基因[10]。

動物隱花色素常高表達于神經組織。……