[发明专利]稀有鮈鲫α型Na+/K+-ATPase及其编码基因和应用

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学及环境生物学领域，涉及一种稀有鮈鲫α型Na⁺/K⁺-ATPase及其编码基因和应用，以及基于所述编码基因的引物对及其在辅助检测水环境中是否含有肾上腺激素或肾上腺激素干扰物中的应用。

背景技术

Na⁺/K⁺-ATPase又称钠泵，它能催化ATP水解供能，驱动Na⁺和K⁺于细胞膜两侧的对向运输，维持着细胞膜两侧的膜电位、调节细胞渗透压，为营养物质的吸收提供动力，并在神经和肌肉细胞的冲动传导等方面起着重要作用。鱼类终生生活在水环境中，其体液与外界往往是不等渗的，因此必须进行渗透压调节，以维持生命所需的水盐平衡。Na⁺/K⁺-ATPase是评价鱼类渗透压调节功能的一个重要指标。鱼类Na⁺/K⁺-ATPase的基本结构包括一个α亚基和一个β亚基，通过这两个亚单位异构型的变化调控Na⁺/K⁺-ATPase的生物活性。目前已经证实α和β亚基由不同基因编码，其中α亚基分子量较大(约110kD)，含有功能酶的酶促反应结构域，而β亚基分子量较小(约55kD)，其作用目前不十分明确，现有的研究表明，它可能是维持钠钾泵稳定性及正确膜定位的必要组成部分。

硬骨鱼类下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPI)不仅在调控对环境胁迫的应激反应中占主导地位，而且在渗透压调节方面也有至关重要的作用。近年来随着对环境中内分泌干扰物研究的不断扩展和深入，越来越多的研究表明，除已受到广泛关注的生殖系统和甲状腺系统外，鱼类肾上腺系统也是内分泌干扰物的重要作用靶之一。皮质醇是鱼类应激反应的重要指标之一，同时也是硬骨鱼类体内最重要的肾上腺皮质激素，具有调节鱼体内碳水化合物的新陈代谢和离子平衡的功能。有研究表明当血液皮质醇水平的变化时，鱼体内Na⁺/K⁺-ATPase活性及离子浓度均会发生变化[Waring，C.P.和Moore，A.，The effect of atrazine on Atlantic salmon(Salmo salar)smolts in fresh waterand after sea water transfer.Aquat Toxicol，66：93-104(2004)]。因此，有必要对鱼类肾上腺调节的分子机制进行深入研究，并寻找合适的肾上腺激素干扰物的检测方法。

稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)属担尼亚科，鮈鲫属，是中国特有的稀有鱼类，分布于四川省汉源县、石棉县、双流县、都江堰市和彭县等地。我国学者对其生物学背景进行了大量研究，发现其不仅具有性成熟周期短，繁殖季节长，连续产卵，温度适应范围广，二氧化碳和溶解氧耐受力高等作为实验鱼类的优良特征，而且在水生化学品毒性测试上有极高的敏感性[Zhong，X.，Xu，Y.，Liang，Y.，Liao，T.，Wang，J.；Zha，J.，Wang，Z.，Wang，N.，Ingersoll，C.Histological alternation andvitellogenin induction in adult rare minnow(Gobiocypris rarus)after exposureto ethynylestradiol and nonylphenol.Chemosphere 66：488-95(2007)]。但在分子生物学和毒理学方面，尤其关于肾上腺系统应激机制方面，仍需要大量的工作。因此，鉴定和检测稀有鮈鲫α型Na⁺/K⁺-ATPase基因及其所编码的蛋白，并将其应用于环境内分泌干扰物作用机制研究中具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种稀有鮈鲫α型Na⁺/K⁺-ATPase及其编码基因和应用。

本发明提供的蛋白质，来自稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)，是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有Na⁺/K⁺-ATPase活性的由序列1衍生的蛋白质。