嘉庚蛸(Octopus tankahkeei)隶属软体动物门、头足纲、八腕目、蛸科,是一种经济价值很高的渔业品种。目前,市场供应的嘉庚蛸主要依赖于自然海区捕获,人工育苗和养殖技术尚处于探索阶段,其受精生物学和发育生物学基础研究比较薄弱。精子发生是一个受基因调控的发育过程,起源于生精干细胞的精原细胞经过有丝分裂和减数分裂,经历一系列剧烈的形态重组,最终形成一个具有受精能力的成熟精子。有关嘉庚蛸的精子发生已经有了系统的形态学研究,但相关的内在分子机制尚不清楚。微管是真核生物中细胞骨架结构的一种,与细胞内的许多生命活动密切相关。而驱动蛋白超家族是一类沿微管运输各种细胞必需的细胞器、蛋白复合体及生物大分子的马达蛋白,在物质转运和一些生理活动的调节方面起着重要的作用。KIF3A/3B是一种向微管的正极定向运动的N-末端驱动蛋白,常常形成稳定的二聚体,在精子尾部形成中起着重要作用。本研究中,我们根据不同物种中KIF3A/3B的已知蛋白序列信息,利用兼并PCR结合RACE的方法,首次在头足类动物嘉庚蛸的精巢中克隆了与大鼠Kinesin II亚族驱动蛋白KIF3A及KIF3B高度同源的马达蛋白类似物基因ot-kif3a及ot-kif3b。这是Kinesin II亚族同源蛋白首次在头足动物中发现。其中ot-kif3a cDNA全长2732bp,其ORF编码746氨基酸,与人、大鼠、小鼠及斑马鱼分别有69%,69%,69%,67%的相似性;ot-kif3b cDNA全长2365bp,其ORF编码736个氨基酸,人、小鼠、原鸡、斑马鱼及爪蟾分别有68%,68%,69%,68%及67%的相似性。RT-PCR结果表明,ot-kif3a及ot-kif3b在精巢、鳃、肝胰腺等组织中表达。组织学、电镜观察以及原位杂交结果表明,ot-kif3a及ot-kif3b在各发育阶段精细胞中有不同程度的表达,从中期精细胞开始在细胞核周围大量表达,并逐渐聚集于中段和尾部鞭毛区直到末期精细胞,且二者动态分布模式十分一致。Ot-KIF3A和Ot-KIF3B基因在基本结构上的高度相似性,以及二者在嘉庚蛸精子发生不同时期的高度一致的时空表达模式暗示了它们在细胞内运输中潜在的相互作用。我们认为:KIF3A和KIF3B可能以二聚体的形式通过鞭毛内运输(IFT)和微管套内运输(IMT)参与精细胞核形变及尾部的形成,同时参与调节精细胞的同步发育,并可能对线粒体在细胞内的运输有所贡献。