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神经肽Y (Neuropeptide Tyrosing NPY)是由36个氨基酸组成的单链多肽,广泛分布于脊椎动物中枢和外周神经系统。在端脑、视前区、视顶盖及下丘脑含量尤为丰富,在下丘脑内的弓状核、室周核、室旁核、室交叉上核和视交叉后核等区域分布密集。NPY具有调节动物摄食和心血管的功能,参与免疫应答和激素释放,对生殖、肥胖及性逆转等生理过程也有作用。本研究以南方鲇(Silurus meridionalis)为实验对象,采用RT-PCR和RACE技术,获得南方鲇NPY基因cDNA的全长序列,并对其核苷酸和氨基酸序列及预测的蛋白质结构进行分析；采用qPCR检测了南方鲇各种组织(胃、脑、肠、肾脏、鳃、心脏和肝脏)、发育阶段(受精卵、囊胚期、原肠胚期、神经胚期和出膜后第一次摄食前)和不同摄食条件下NPY mRNA的表达水平,为今后研究NPY在南方鲇的生物学功能提供基础资料。1、对多种与南方鲇亲缘关系较近鱼类的NPY基因进行多重比对分析,设计简并引物,采用RACE技术扩增获得南方鲇NPY cDNA的全长序列。南方鲇NPY基因cDNA全长743bp,包括5’非编码区(UTR)82bp,起始密码子为ATG,开放阅读框(ORF)288bp,编码95个氨基酸,3’非编码区(UTR)373bp,终止密码子TGA。2、南方鲇NPY的cDNA编码的95个氨基酸中,有36个氨基酸成熟肽,27个氨基酸信号肽,一个蛋白水解加工位点Gly-Lys-Arg和29个氨基酸组成NPY的羧基末端旁侧肽段(CPON)。蛋白质一级结构预测显示,分子量为10830.5Da,分子式为C487H754N130O136S7,等电点为6.54。在氨基酸组成上,亮氨酸含量最高占11.6%,其次是丙氨酸,占8.4%,组氨酸含量最低为1.1%。整体分析,碱性氨基酸(赖氨酸、精氨酸、组氨酸)和酸性氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸)分别占11.7%和10.6%。利用SOPMA软件对NPY的二级结构预测表明,主要由四种形式组成,即α-螺旋、β-折叠、无规卷曲、延伸链。α-螺旋占43.16%,β-折叠占9.47%,无规卷曲占31.58%,延伸链占15.79%,由此可以看出,α螺旋所占的比例最多。3、与其它脊椎动物进行同源性分析发现,南方鲇NPY氨基酸序列与斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)的同源性最高,达79%,其次为瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii),同源性达76%。与金鱼(Carassius auratus)、中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)、斑马鱼(Danio rerio)、鲤鱼(Cyprinus carpio)、岩原鲤(Procypris rabaudi)、大西洋鲑(Salmo salar)、鸡(Gallus gallus)、猕猴(Macaca mulatta)和人(Homo sapiens)的同源性分别为69%、66%、66%、65%、65%、53%、57%、61%和61%。进化树分析表明,南方鲇NPY基因与鲇形目的斑点叉尾鮰和瓦氏黄颡鱼首先聚在一起,之后和鲤形目的金鱼、岩原鲤、锦鲤、胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)、斑马鱼聚为一大枝。4、利用qPCR技术对南方鲇体内各组织NPY mRNA的表达情况进行检测,结果显示,NPY在南方鲇脑、肠、鳃、胃、肾脏、心脏及肝脏等七种组织都有不同程度的表达,在脑中的表达量显著高于其它组织,而在其它组织间差异均不显著。对南方鲇胚胎发育不同时期MPY mRNA的表达情况检测发现,南方鲇MPY mRNA在受精卵、囊胚期、原肠胚期、神经胚期和出膜后第一次摄食前都有不同程度的表达,受精卵表达量较少,出膜后第一次摄食前表达量最高,推测NPY参与南方鲇胚胎发育的调节。通过对南方鲇进行饥饿与重新投喂处理,检测脑组织中NPY的表达变化,结果显示在饥饿24小时到7天之间随饥饿时间的延长,NPY在脑组织中的表达水平显著升高。在饥饿14天后重新投喂,发现投喂后4小时,南方鲇的脑中NPY的表达水平急剧下降。结果表明饥饿会使南方鲇脑中NPY表达水平升高,摄食将会导致NPY表达水平降低,说明NPY参与南方鲇摄食调控。