中華絨螯蟹(Eriocheir Sinensis)acrosin蛋白的定位和功能的初步探究.pdf

1、中華絨螯蟹，俗稱河蟹，是我國重要的經(jīng)濟(jì)蟹類，具有極高的食用價(jià)值，并在發(fā)育生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)和生殖生物學(xué)等領(lǐng)域中有重要研究意義?，F(xiàn)今中華絨螯蟹的養(yǎng)殖現(xiàn)狀堪憂，在產(chǎn)量增加的同時(shí)，質(zhì)量卻嚴(yán)重下降，種質(zhì)混雜現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。從該物種的受精機(jī)制入手，探究原種中華絨螯蟹的繁殖機(jī)制是解決上述問題的途徑之一。
　　 受精過程研究的一令重大問題和障礙，就是配子的識別，穿透和融合這些過程的高度復(fù)雜性。在中華絨螯蟹中，精子發(fā)生，包括精子形成等過程，都是

2、具有高度的協(xié)調(diào)性和復(fù)雜性的動態(tài)過程。頂體素(acrosin)，這一哺乳動物受精過程中的重要水解酶，便在這一研究中具有重要的意義。本文以中華絨螯蟹的精子發(fā)生作為模式系統(tǒng)，首次克隆得到了中華絨螯蟹的acrosin的cDNA全長，并通過蛋白免疫印跡、組織免疫熒光等技術(shù)手段，探究了acrosin在中華絨螯蟹生殖過程中的重要功能。
　　 1.中華絨螯蟹acrosin表達(dá)的特異性。首先，通過cDNA克隆證明了acrosin基因在中華絨螯蟹中

3、的表達(dá)。然后通過反轉(zhuǎn)錄PCR和蛋白免疫印跡等，分別證明了中華絨螯蟹acrosin在mRNA和蛋白水平上的精巢特異性表達(dá)。此外，定量PCR的結(jié)果表明，acrosin的mRNA在成熟雄蟹個體中較之幼小個體有顯著上升。這也表明了對于一個中華絨螯蟹個體，在不同生長時(shí)期對于acrosin的需求，以及acrosin對于生殖過程的重要性。
　　 2.中華絨螯蟹acrosin的蛋白三級結(jié)構(gòu)。通過三級結(jié)構(gòu)預(yù)測，推測出acroisn蛋白分子內(nèi)酶原區(qū)

4、和催化區(qū)的存在。而酶原區(qū)的酶活性保護(hù)作用和催化區(qū)的絲氨酸水解酶活性，則很好地預(yù)示了acrosin在受精過程中潛在的水解酶功能。
　　 3.中華絨螯蟹acrosin在精子發(fā)生過程中的定位。Acrosin蛋白在精母細(xì)胞中和早期精細(xì)胞中便開始表達(dá)，并逐步累積。在這些細(xì)胞中主要分布在細(xì)胞核的一側(cè)，預(yù)示著頂體囊泡形成的位置。而在中期精細(xì)胞中累積的越來越多，并伴隨著細(xì)胞核的形變，開始成團(tuán)分布。至成熟期精細(xì)胞，acrosin分布在頂體管和頂體

5、內(nèi)膜靠近細(xì)胞核的位置，分別預(yù)示了acrosin的兩大功能:通過頂體管的在受精時(shí)的牽引，最先將acrosin釋放至卵細(xì)胞透明帶，完成水解功能;通過在頂體內(nèi)膜中的定位，在頂體反應(yīng)時(shí)水解活化頂體中其它水解酶類，幫助這些酶類迅速參與到受精過程中。
　　 4.中華絨螯蟹acrosin和高爾基體的共定位暗示頂體的起源。Acrosin是頂體中的重要蛋白，在已經(jīng)證明其頂體分布的情況下，它便能很好地作為頂體的標(biāo)志物，而GM130便是高爾基體的標(biāo)志