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Please use this identifier to cite or link to this item: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/16863

Title: 草蝦Penaeus monodon、白蝦Litopenaeus vannamei與鋸緣青蟹Scylla serrata α2-巨球蛋白選殖、特性分析、表現及其演化
Cloning, characterization and expression of α2-macroglobulin and its evolution in Penaeus monodon、Litopenaeus vannamei and Scylla serrata
Authors: Yong-Chin Lin
林永慶
Contributors: NTOU:Department of Aquaculture
國立臺灣海洋大學:水產養殖學系
Keywords: 草蝦;白蝦;鋸緣青蟹;α2-巨球蛋白
Penaeus monodon;Litopenaeus vannamei;Scylla serrata;α2-macroglobulin
Date: 2008
Issue Date: 2011-06-30T08:43:28Z
Abstract: 鋸緣青蟹Scylla serrata (Scse) α2-macroglobulin (α2-M)、草蝦Penaeus monodon (Pemo) α2-M與白蝦Litopenaeus vannamei (Liva) α2-M選殖之cDNA分別為5491 bp、4876 bp及4682 bp;開放式讀框(open reading frame,ORF) 分別為4986 bp、4494 bp及4479 bp,可轉錄1662 amono acid (aa)、與1498 aa及1493 aa。 訊息胜肽 (signal peptide)則分別為22 aa、18 aa及18 aa;成熟蛋白 (mature protein) 大小分別為1640 aa、1480 aa及1475 aa;分子量分別為182.2 kDa、166.0 kDa及165.3 kDa;等電點 pI 分別為8.37、5.28及5.70。α2-M屬於醣蛋白,Scse α2-M、Pemo α2-M與Liva α2-M分別帶有9、7與8個推估N-link glycolsylation sites,具有位置保守性,分佈於靠近N端1/3與硫酯鍵( thioester bond ) 附近2處。 胺基酸序列結構顯示Scse α2-M、Pemo α2-M以及Liva α2-M均帶有3個功能性區:(1) 蛋白酶誘引區(bait region)、(2) 硫酯鍵,及(3) 受體結合區 (receptor binding domain, RBD)。Bait region具有高度變異,且具有多型性。Pemo α2-M及Liva α2-M之bait region上游具有一段轉錄後修飾訊號 (post-translational modification signal) NRRR,可形成2鍊結構。Thioester GCGEQNM與脊椎動物及其它無脊椎動物之α2-M完全一致。RBD具有5個lysine (K) 保守,其位置有異於哺乳類6個保守K的位置,具有一段保守性receptor binding sequence GxIPxKDDLK,Scse α2-M在其RBD後端有150 aa延伸序列。 將此3種物種的α2-Ms與其他73種物種,共76種硫酯家族蛋白 (thioester family proteins),又稱α2-巨球蛋白家族蛋白 (α2-M family proteins簡稱α2-M FPs) 完整序列進行演化樹分析,其結構可分成4個主要分支,第1個分支:insect thioester containing proteins (insect TEPs或TEPs)、第2個分支有包含有兩類分別為:glucophosphatidyl- inostiol-anchored α2-macroglobulins (GPI-anchored α2-Ms) 與cluster of differention 109 (CD109)、第3分支有5種分別為α2-Ms,murinoglobulin (MuG),ovomacroglobulin (OvG),pregancy zone protein (PZP) 與α1-inhibitor III (α1-I3),以及第4分支: 補體蛋白 (complement proteins) 有3種分別為C3、C4與C5。其中α2-Ms可細分為脊椎動物α2-Ms與無脊椎動物α2-Ms兩個亞群,在無脊椎動物α2-M中,甲殼類α2-M形成單一分支。硫酯鍵家族蛋白演化出現順序可能是GPI-anchored α2-M/CD109、α2-M、C5、C4與C3,但TEP演化地位未明。 Scse α2-M、Pemo α2-M 以及Liva α2-M均屬於硫酯鍵家族的無脊椎動物α2-M分支,與α2-M族群及GPI anchored α2-M族群相似度較高,比較Scse α2-M與α2-M/GPI anchored α2-M、補體蛋白及TEP之平均相似度分別為44.2 ± 1.3%、30.6 ± 0.6%及21.9 ± 0.8%(mean ± SE)。比較Pemo α2-M與α2-M/GPI anchored α2-M、補體蛋白及TEP之平均相似度分別為53.3 ± 2.0%、32.4 ± 0.6%及31.4 ± 0.9% (mean ± SE)。比較Liva α2-M與α2-M/GPI anchored α2-M、補體蛋白及TEP之平均相似度分別為53.0 ± 2.1%、32.6 ± 0.7%及31.6 ± 0.9% (mean ± SE)。在α2-M/GPI α2-M族群中,Pemo α2-M 與Liva α2-M最接近,相似度最高為91%,Scse α2-M與斑節蝦Marsupenaeus japonicus (Maja) α2-M最接近,相似度為65%。 將此3種α2-M基因序列比較,發現Scse α2-M、Pemo α2-M與Liva α2-M之cDNA均為 multiple polyadenylation signal system,其3端未轉錄區帶有CAC、CA重複序列。立體結構模擬顯示α2-M具有10個domain,其中9個主要結構為β-sheet domain,1個為α-helix domain。Biat region位於β-6 domain為分子結構之中心點,具有啟動結構改變的能力。 α2-M表現具有組織專一性,Scse α2-M、Pemo α2-M及Liva α2-M均僅在血淋巴球中表現。白蝦血淋巴球α2-M表現量在脫殼前期 (D) 最高,脫殼後期 (A/B) 最低,分別為脫殼間期 (C) 的134%及50%。 鋸緣青蟹經注射lipopolysaccharide (LPS) 24-48小時後,血淋巴球α2-M表現量顯著增加,草蝦注射peptidoglycan (PG) 經12-48小時後,血淋巴球α2-M表現量顯著增加,72小時回復至基準值,白蝦注射LPS經12-24小時後,血淋巴球表現量顯著減少,48小時回復至基準值,白蝦注射溶藻弧菌Vibrio alginolyticus經6-24小時,α2-M表現量顯著降低,但經72小時表現量顯著增加。證實α2-M可受到LPS、PG與Vibrio alginolyticus誘導,為一種先天性免疫因子。
URI: http://ethesys.lib.ntou.edu.tw/cdrfb3/record/#G0D91330003
http://ntour.ntou.edu.tw/ir/handle/987654321/16863
Appears in Collections:[水產養殖學系] 博碩士論文

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