论文部分内容阅读
组织蛋白酶L(cathepsin L,CTSL)是溶酶体半胱氨酸蛋白酶家族的主要成员,由信号肽、前体域和成熟域三部分组成。CTSL具有多样的生物学功能,广泛参与体内蛋白水解,抗原呈递,细胞凋亡,T细胞分选,以及胚胎发育等方面,其表达水平的异常还与多种类型肿瘤的发生,心血管和肾病密切相关。在寄生动物中,CTSL主要在营养摄取、组织入侵、免疫逃逸及组织分化等方面发挥作用。本论文通过基因克隆、5’和3’末端快速扩增实验,成功得到日本七鳃鳗CTSL(Lj-CTSL)的cDNA全长序列(1457bp),其中5’-UTR非编码区104bp,3’-UTR非编码区333bp,开放阅读框1020bp,编码339个氨基酸。生物信息学分析结果表明,Lj-CTSL氨基酸序列由信号肽(Met1-Ala18)、前体域(Thr19-Glu117)和成熟域(Ala118-Val339)三部分组成,存在一个潜在的糖基化位点(Asn226),6个底物结合位点(Leu186,Met187,Ala254,Leu280,Gly283和Ser335),1个由半胱氨酸(Cys142)、组氨酸(His282)和天冬酰胺(Asn306)残基构成的催化口袋。序列比对结果表明Lj-CTSL的氨基酸序列与其它物种的CTSL具有较高的同源性,与非洲爪蟾的同源性高达81.1%,且含有高度保守的ERF/WNIN基序和GNFD基序。此外,系统发育树分析结果表明Lj-CTSL与两栖类非洲爪蟾CTSL的亲缘关系最近,符合生物从低等到高等进化规律,但自己又自成一枝,说明其在进化地位上有它的独特性。半定量RT-PCR检测结果表明Lj-CTSL广泛分布于七鳃鳗的心脏、口腔腺、肾脏、肠、肝脏、鳃和性腺组织,且Lj-CTSL在口腔腺中的表达水平最高,推测Lj-CTSL蛋白可能参与七鳃鳗的营养摄取等生理过程。将Lj-CTSL构建入pTWIN原核表达载体,并成功在E.coli BL21中进行表达,获得可溶性重组蛋白rLj-CTSL。MTT实验结果证实了rLj-CTSL对HUVEC、ECV304和MA三种细胞的增殖均具有抑制作用。鸡胚实验结果表明rLj-CTSL能够抑制鸡胚尿囊膜血管的新生,且具有剂量依赖性。日本七鳃鳗(Lampetra japonica)系圆口纲(Cyclostomata)代表动物,是最低等的无颌类脊椎动物,具有洄游习性。寄生期的七鳃鳗在海水中营半寄生生活,以吸食宿主血肉为食。由于日本七鳃鳗特殊的进化地位和寄生特性,其在世界动物学研究史上一直占据着重要地位。Lj-CTSL的成功克隆和表达,以及功能分析将为研究日本七鳃鳗在物种中的起源和进化做了重要的前期准备,同时也为阐明CTSL在日本七鳃鳗体内的生理功能提供重要线索。