【摘 要】
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利用SUMO融合表达系统研究了河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)金属硫蛋白(MT)的表达及其抗重金属胁迫能力,构建了两种突变体SUMO-MTtl和SUMO-MTt2,分别测定了MT及其突
【机 构】
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山西大学生命科学学院太原030006
【出 处】
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2015海峡两岸海洋生物多样性研讨会
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利用SUMO融合表达系统研究了河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)金属硫蛋白(MT)的表达及其抗重金属胁迫能力,构建了两种突变体SUMO-MTtl和SUMO-MTt2,分别测定了MT及其突变体对Cu、Cd、Zn三种金属的抗性及蓄积能力.结果表明,河南华溪蟹MT以可溶形式获得表达,经金属螯合层析纯化后分析其仍具有金属结合特性和清除羟自由基的生物学功能；SUMO-MTtl和SUMO-MTt2两种突变体,对Zn2+、Cd2+和Cu2+三种重金属的抗性及蓄积能力均有显著提高.采用显微和亚显微技术,TUNEL技术和激光共聚焦手段和实时荧光定量PCR技术,观察了肝胰腺细胞的病理学变化,检测了肝胰腺细胞的凋亡率,caspase-3,8,9del活性,检测了热休克蛋白(HSP70)和细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(CCO-Ⅰ)mRNA的表达,从机体对损伤应答的角度探讨了镉对肝胰腺组织的毒性作用机制.结果表明,受镉的胁迫,河南华溪蟹肝胰腺组织出现不同程度的损伤,线粒体和细胞核最为明显.虽然线粒体最初受到损伤,但是作为整体动物实验,溪蟹可调动机体的各种代偿机制来对抗镉的毒性.因此,正常的或损伤轻的细胞、线粒体代偿性做功增加,表现为SDH活性、线粒体膜电位、细胞色素c含量增加等.细胞凋亡的发生是通过线粒体的caspase-dependent通路实现的.HSP70基因的不表达,使镉可以从基因水平上抑制肝胰腺的防御功能；CCO-Ⅰ基因的不表达,导致CCO耗竭或活性降低,最终使线粒体的功能降低.镉对HSP70和CCO-Ⅰ基因的抑制导致肝胰腺组织的损伤加重.阐明了镉对肝胰腺和卵巢组织中脂肪代谢的影响及机制.镉影响肝胰腺和卵巢内的脂肪积累,镉胁迫促进了肝胰腺和卵巢细胞内的线粒体能量代谢,GSH合成速率升高,细胞内的抗氧化能力和抗镉胁迫能量加强,造成机体内还原型谷胱甘肽含量降低、抗氧化水平减弱,最终影响体内脂肪物质的生物合成.
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