鱼生长激素(GH)是由鱼脑下垂体前叶细胞分泌的一种单链蛋白质，是调节鱼类生长、发育和代谢的一种重要激素。鱼GH结合不同靶组织细胞膜上的特异性受体，再由受体介导，激发胞内生化反应并导致相应的生物效应的发生。这种特异性受体证明是鱼生长激素受体(GHR)。GH能促进鱼体生长，在水产养殖中具有潜在的开发和应用价值。但是，目前缺乏GH活性检测简单有效的方法，使得GH体外研究工作缺少方便的评价标准。本论文通过克隆鱼GHR基因，建立了基于GH与其受体结合的活性检测细胞平台，并在此基础上对鱼GH原核表达进行了系统研究和评价。　　本研究中，我们克隆了草鱼生长激素受体(gcGHR)基因，并对其核酸和蛋白序列进行分析。结果表明，与Genbank的gcGHR序列(AY283778)相比，有5个碱基发生变化，两个位于胞外区域，两个靠近C端，还有一个碱基造成了蛋白序列第459位氨基酸残基发生变化，由Genbank序列翻译的天门冬氨酸变为了丝氨酸。GHR氨基酸序列比对结果表明，金鱼和鲤鱼相同位置的残基也是丝氨酸，说明克隆的gcGHR与相近种属的GHR在此位置具有一致的保守性。目前已经发现某些鱼种存在两种类型的的生长激素受体，蛋白序列有较大差异，可能是鱼类进化早期特殊的基因组复制事件造成的结果。比较两种gcGHR序列，在核苷酸和氨基酸水平上的同源性达到99％，而且天门冬氨酸和丝氨酸都带有无电荷的极性侧链，该位置氨基酸的变化相对比较保守，所以认为克隆获得的gcGHR不是草鱼第二类型的GHR，可能是不同草鱼类群之间的差异所造成。　　序列分析结果表明gcGHR具有GHR的共同结构特征，可能具有GHR相似的功能，为我们接下来的功能研究提供了切入点。首先通过构建gcGHR真核表达质粒，我们建立了gcGHR稳定表达的CHO细胞株（CHO-gcGHR）。RT-PCR和Western blot证明稳定表达株中gcGHR基因转录，翻译的gcGHR蛋白在自身信号肽引导下，定位在CHO细胞膜上。通过GH结合实验，我们证明CHO-gcGHR细胞膜上gcGHR蛋白具有配体结合功能。实验结果表明，鲢鱼GH(scGH)能特异结合CHO-gcGHR细胞，并且有浓度依赖关系，解离常数Kd值为1.96 nM，结合容量为53000sites/cell。gcGHR配体结合功能的证明也提示，可以通过结合实验，检测鱼GH的生物活性。接着通过CHO-gcGHR细胞增殖实验，我们证明了gcGHR蛋白不仅能与GH结合，而且可能具有触发细胞信号通路的生物学功能。实验结果表明，在10 ng/ml-2000 ng/ml浓度范围内，scGH能促进CHO-gcGHR细胞增殖，促细胞增殖效应与scGH浓度有依赖关系。随着scGH浓度的升高，刺激效应加大，在200ng/ml达到顶峰，细胞数量增多50-60％，随后scGH浓度升高，刺激效应减弱。换个角度来看，CHO-gcGHR细胞增殖实验反映了GH通过结合gcGHR，表现出促细胞增殖的生物学功能，而且在GH低浓度范围内，促细胞增殖效应与GH浓度有依赖关系。因此，我们获得了建立一种鱼GH生物活性检测及蛋白定量方法的思路。　　通过细胞增殖实验条件的研究，我们建立了CHO-gcGHR细胞增殖测定法。实验结果表明，细胞数目和GH刺激时间是细胞增殖测定法的两个重要条件，我们将标准实验条件设定为，96孔细胞培养板每孔接入CHO-gcGHR细胞6000个，GH刺激24小时。标准条件下，以活性scGH的测定结果作为标准曲线，检测限为20 ng/ml，说明CHO-gcGHR细胞增殖测定法的灵敏度达到20 ng/ml。利用这一方法，我们检测了鲢鱼脑垂体抽提物及鱼血液中GH的生物活性及蛋白水平。实验结果表明，鲢鱼脑垂体抽提物能促进CHO-gcGHR细胞增殖，说明鲢鱼脑垂体抽提物中含有活性的GH，并且根据抽提物稀释度的最低检测限，计算出抽提物中GH浓度为2.2％(g/g)。鱼血液样品没有促CHO-gcGHR增殖效应，因此，该测定法不能用来检测鱼血液中较低的GH水平。通过CHO-gcGHR细胞平台，不仅可以根据促细胞增殖效应，检测GH的生物活性，并且可以根据样品的最低检测限，计算样品中GH的水平。　　利用GH活性检测的细胞平台，我们对鲢鱼生长激素(scGH)的原核表达及生物活性进行研究。实验结果表明，宿主菌，诱导时机，诱导剂浓度，诱导温度，培养基PH，培养基成分等因素影响scGH蛋白表达。为了提高scGH蛋白表达浓度，实验条件优化为，以大肠杆菌HMS174(DE3)作为宿主菌，LB培养基中补充2g/L的MgSO4作为优化培养基，PH中性或偏酸性，37℃培养，在宿主菌生长中前期，用lmM的IPTG诱导2-4h，表达的scGH以包涵体形式存在，表达量占细菌总蛋白30％以上。实验优化了包涵体洗涤，溶解及复性条件，获得较高纯度的复性scGH蛋白，通过DEAE Sepharose Fast Flow阴离子柱一步纯化，scGH蛋白纯度到达95％以上。通过CHO-gcGHR细胞增殖测定法，检测出纯化的scGH蛋白具有生物活性，并且计算出蛋白复性成功率为20％。委托进行的水产养殖实验结果也表明，表达的scGH蛋白对鱼类具有促生长作用。　　通过gcGHR序列分析和功能研究，我们最终建立了一种鱼GH活性检测方法。该方法原理是，GH结合gcGHR，触发细胞信号通路，表现出促细胞增殖效应，所以用来评价GH生物活性更具说服力。在此基础上，我们展开鱼GH原核表达研究，建立了鱼GH高效表达的条件，获得了高纯度的蛋白，并证明蛋白具有生物活性，具有进一步开发成鱼类促生长药物或水产养殖饲料添加剂的价值和潜能。