翹嘴鱖mtf-1表達(dá)特征分析及鎘脅迫對(duì)其節(jié)律性表達(dá)的影響

潘亞雄 周 俊 張 宇 陶晉升 潘佳琳 唐昭陽 樊軼為 胡名廣李慧菊 張建社 褚武英

(1.長(zhǎng)沙學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院, 長(zhǎng)沙 410022; 2.鹽城工學(xué)院海洋與生物工程學(xué)院, 鹽城 221051)

金屬硫蛋白(Metallothioneins, MTs)基因參與了魚類對(duì)水體重金屬脅迫下的解毒反應(yīng), 它通過與細(xì)胞內(nèi)重金屬結(jié)合, 降低游離重金屬離子濃度從而降低重金屬的毒性, 其基因表達(dá)的精準(zhǔn)調(diào)控對(duì)魚類抵抗重金屬毒性具有重要意義。金屬調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子-1 (mtf-1)是金屬誘導(dǎo)MTs基因表達(dá)調(diào)控的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子[1], 其通過與MTs基因啟動(dòng)子上的金屬響應(yīng)元件(Metal-responsive elements, MREs)的結(jié)合, 進(jìn)而調(diào)控MTs的表達(dá)。mtf-1屬于核質(zhì)穿梭蛋白, 在細(xì)胞未受到外界刺激的條件下, 大部分mtf-1存在于細(xì)胞質(zhì)中, 當(dāng)細(xì)胞受到重金屬脅迫時(shí), 它會(huì)積聚到細(xì)胞核中, 與基因啟動(dòng)子上的MREs元件結(jié)合, 通過激活MTs等靶基因的轉(zhuǎn)錄, 在重金屬的解毒、氧化應(yīng)激的保護(hù)等生理過程中發(fā)揮重要作用[2—4]。mtf-1基因序列高度保守, 在小鼠(Rattus norvegicus)、人類(Homo sapiens)、果蠅(Drosophila melanogaster)、斑馬魚(Danio rerio)和水豚(Hydrochoerus hydrochaeris)等多個(gè)物種中均被鑒定研究[5], 其蛋白質(zhì)序列包含一個(gè)高度保守的DNA結(jié)合域和一個(gè)由三種轉(zhuǎn)錄激活域組成的反式激活域, 3種轉(zhuǎn)錄激活域分別為酸性、脯氨酸和富含絲氨酸/蘇氨酸的區(qū)域[6]。關(guān)于mtf-1功能的研究主要集中在哺乳動(dòng)物[7,8], 小鼠肝臟敲低mtf-1基因后對(duì)重金屬的耐受性大大減弱,mtf-1參與了哺乳動(dòng)物谷胱甘肽合成等抗氧化通路的調(diào)控[9],mtf-1基因在魚類的研究相對(duì)較少[1,10,11]。

鎘是一種生物非必需的有毒重金屬, 由于生物半衰期長(zhǎng), 即使是較低的濃度, 也容易在生物體內(nèi)蓄積, 進(jìn)而導(dǎo)致器官損傷等毒性作用。……