蛋白芯片筛选碱胁迫下红罗非鱼鳃差异表达蛋白

• 作者: 涂翰卿 王燕 赵岩 赵金良 郝月月 黄思颖
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 红罗非鱼 鳃 碱胁迫 差异表达蛋白 蛋白质芯片
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 2100-2108
• 页数: 9页
• 分类号: S917.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2018.12.011

摘要

广盐性鱼类可在一定范围的盐碱水环境中生存,鳃组织被认为是主要的调节器官,负责离子转运,维持渗透压平衡和酸碱平衡.为进一步探讨鱼类在碱环境胁迫下的蛋白质水平应答机制,本文以红罗非鱼(Oreochromis mossambicus ♀×O.niloticus ♂)为材料,结合高效、高通量的蛋白芯片技术,将红罗非鱼从淡水直接转入浓度为2、3和4 g/L NaHCO3碱水中进行急性胁迫实验,利用蛋白抗体芯片结合串联质谱技术,初步筛选了碱胁迫下红罗非鱼鳃组织的差异表达蛋白,并采用免疫组学技术对候选差异蛋白进行了验证.结果显示,与淡水组相比,碱水组中共筛选得到表达量有显著差异的蛋白质位点229个(变化倍数≥1.5),其中,碱度组特异表达位点90个,包含上调的位点41个、下调位点的49个.挑选其中5个蛋白质位点进行质谱鉴定,得到2个蛋白质:信号蛋白14-3-3(14-3-3 protein beta/alpha-A-like isoform Xl)和热休克蛋白40家族伴侣蛋白(heat shock protein 40,Dna J homolog subfamily β member 11-like,Dna J).免疫组化结果显示,14-3-3和Dna J蛋白在红罗非鱼鳃小片基部均有阳性反应,且阳性反应随NaHCO3浓度升高显著增强.Western blot结果显示,在淡水和碱水环境下,鳃中14-3-3和Dna J两种蛋白均有表达,14-3-3蛋白表达量随碱溶液浓度的升高而升高,Dna J蛋白碱水环境显著高于淡水环境;高碱度(4 g/L)下,随胁迫时间持续,14-3-3蛋白呈现先降低后升高的变化趋势,12h表达量最低,72 h升高至峰值;Dna J蛋白表达量96 h达到最高值峰值(P＜0.05).初步推断,在碳酸盐碱环境中,红罗非鱼能够通过启动鳃组织中的调节蛋白14-3-3和伴侣蛋白Dna J的表达水平来维持体内蛋白质的稳定性,以此维持二者在机体内的正常功能.结果表明,碱胁迫会导致红罗非鱼14-3-3和Dna J两种蛋白的表达量水平上升,两者参与了红罗非鱼碱环境胁迫下的应答,该研究为探索红罗非鱼在碱水环境下的调节和适应机理在蛋白水平提供了一定的依据.