皱纹盘鲍细胞培养基及细胞系的构建方法与制作流程

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皱纹盘鲍肽聚糖识别蛋白的表达及免疫功能特性

皱纹盘鲍肽聚糖识别蛋白的表达及免疫功能特性

第38卷第6期大连海洋大学学报Vol.38No.6 2023年12月JOURNAL OF DALIAN OCEAN UNIVERSITY Dec.2023DOI:10.16535/ki.dlhyxb.2023-111文章编号:2095-1388(2023)06-0947-09皱纹盘鲍肽聚糖识别蛋白的表达及免疫功能特性乔琨1,郑春花2,陈贝1,苏永昌1,郝华3,许旻1,蔡水淋1,刘智禹1∗(1.福建省水产研究所福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室,福建厦门361013;2.集美大学海洋食品与生物工程学院,福建厦门361021;3.厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102)摘要:为研究皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)肽聚糖识别蛋白HdhPGRP-SC2-like的免疫功能特性,利用RACE技术克隆了HdhPGRP-SC2-like基因的全长cDNA序列,采用实时荧光定量PCR(qPCR)分析了Hdh-PGRP-SC2-like基因的组织分布特征,通过原核表达获得了重组蛋白rHdhPGRP-SC2-like,并对其酰胺酶活性及免疫特性进行了验证㊂结果表明:HdhPGRP-SC2-like基因的cDNA全长为938bp,开放阅读框为780bp,编码260个氨基酸,包含保守的PGRP结构域和Ami_2结构域;HdhPGRP-SC2-like属于短型PGRP,与软体动物近缘物种PGRP具有高度相似性;qPCR分析显示,HdhPGRP-SC2-like mRNA在皱纹盘鲍各组织中均有表达,其中,鳃中表达量最高,外套膜㊁消化腺中表达量次之,腹足和血细胞中表达量较低;进一步构建原核表达载体pET-28a(+)-HdhPGRP-SC2-like,经诱导表达㊁分离纯化获得重组蛋白rHdhPGRP-SC2-like,该蛋白具有肽聚糖结合活性,且在Zn2+存在的情况下显示出酰胺酶活性㊂研究表明,HdhPGRP-SC2-like能够结合细菌肽聚糖成分,在机体抵御入侵细菌等免疫防御中发挥重要作用㊂关键词:皱纹盘鲍;肽聚糖识别蛋白;酰胺酶活性;免疫防御;细菌结合中图分类号:S917.4㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀贝类动物缺乏特异性免疫系统,主要依靠先天性免疫防御功能来抵御病原体的入侵,它们的免疫系统由物理防御㊁细胞免疫和体液免疫共同组成㊂当生物体受到外源病原微生物入侵时,天然免疫系统通过一系列基因编码的模式识别受体(pattern-recognition receptor,PRR)对微生物病原进行识别㊂在果蝇和按蚊中发现的PRR分为6个类型[1],包括肽聚糖识别蛋白(PGRP)㊁革兰阴性细菌结合蛋白(GNBP)㊁C型凝集素(CTL)㊁清道夫受体(SCR)㊁硫脂蛋白(TEP)和半乳糖凝集素(GALE)等㊂PRR可以识别多种病原体相关分子模式(PAMP),如细菌DNA㊁脂多糖(LPS)㊁肽聚糖(PGN)㊁双链病毒RNA和其他存在于多细胞生物[2]表面的非自身分子㊂肽聚糖识别蛋白(PGRP)是先天性免疫系统中一类重要的模式识别受体,可特异性识别细菌细胞壁主要成分肽聚糖㊂PGRP最初从家蚕的血淋巴中被发现并命名,其可以与革兰氏阳性细菌中Lys 型PGN结合[3]㊂PGRP广泛存在于从昆虫到人类的各种生物体中,哺乳动物中发现了4个PGRPs,即PGLYRP1㊁PGLYRP2㊁PGLYRP3和PGLYRP4㊂PGRP分为PGRP-S㊁PGRP-I和PGRP-L3种类型[4],其中PGRP-S和PGRP-L主要存在于一些无脊椎动物和脊椎动物中,而PGRP-I仅在哺乳动物中存在[4]㊂在软体动物中也鉴定出上百种PGRPs,例如大竹蛏(Solen grandis)SgPGRP-S1[5]㊁刺参(Apostichopus japonicus)AjPGRP-S[6]和皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)HdPGRP[7]等㊂肽聚糖识别蛋白作为一种主要的模式识别受体,在先天性免疫中发挥着重要的作用㊂PGRP具有保守的酰胺酶活性结构域,能水解肽聚糖的酰胺键,从而降解病原体[8],也可激活Toll㊁IMD等信号通路的转录因子,诱导抗菌肽㊁活性氧的生成,发挥免疫效应[9]㊂皱纹盘鲍隶属于软体动物门(Mollusca)腹足纲(Gastropoda)前鳃亚纲(Prosobranchia)原始腹足目(Archaeogastropoda)鲍科(Haliotidae)㊂近㊀收稿日期:2023-05-12㊀基金项目:厦门市青年创新基金(3502Z20206002);福建省种业创新与产业化工程项目(2021FJSCZY02);福建省促进海洋与渔业产业高质量发展专项资金项目(FJHYF-L-2023-23);厦门市海洋与渔业发展专项资金资助项目(21CZP006HJ04)㊀作者简介:乔琨(1983 ),女,博士,助理研究员㊂E-mail:qiaokun@㊀通信作者:刘智禹(1971 ),男,博士,教授级高级工程师㊂E-mail:139****8638@年来,随着水产养殖规模的扩大㊁集约化程度的提高及沿海水质的日趋恶化,养殖鲍疾病频发,给养殖生产带来巨大的经济损失,严重阻碍了鲍产业的发展[10]㊂鲍疾病的发生与鲍自身的抗病能力㊁养殖密度㊁水质环境及病原菌有着密切的关系[11]㊂鲍免疫力下降和感染致病菌是鲍死亡的主要原因,因此,寻求免疫防治是保障鲍养殖业健康发展的重要措施㊂本研究中,从皱纹盘鲍机体自身的免疫防御体系入手,克隆了皱纹盘鲍肽聚糖识别蛋白基因HdhPGRP-SC2-like,通过体外重组表达获得了rHdhPGRP-SC2-like重组蛋白,并探讨了其与PGN 的结合活性及结合模式,以期为深入探索鲍抵御病原微生物的免疫应答机制提供科学参考㊂1㊀材料与方法1.1㊀材料试验用皱纹盘鲍体质量为(63ʃ5)g,购自福建晋江福大鲍鱼水产有限公司,暂养于充氧并经沙滤的海水中,每日更换海水并投喂新鲜细基江蓠㊂试剂:RNAprep Pure动物组织总RNA提取试剂盒㊁RNAprep Pure培养细胞/细菌总RNA提取试剂盒㊁PrimerScript TM RT-PCR(Perfect Real Time)试剂盒均购自TaKaRa公司;FastStart Essential DNA Green Master购自Roche公司;M-MuLV Reverse Transcriptase㊁柱式DNA胶回收试剂盒㊁BL21 (DE3)感受态细胞㊁LB肉汤琼脂培养基㊁IPTG 和非预染蛋白marker均购自生工生物工程(上海)股份有限公司;Pierce BCA Protein Assay Kit购自Thermo公司;PGRP兔多克隆抗体(bs-7673R)购自Bioss公司;大肠杆菌肽聚糖㊁藤黄微球菌(Micrococcus luteus)肽聚糖均购自Sigma公司㊂1.2㊀方法1.2.1㊀HdhPGRP-SC2-like全长cDNA序列克隆㊀使用RNAprep Pure总RNA提取试剂盒提取皱纹盘鲍鳃总RNA[12]㊂利用酶标仪测得RNA的浓度㊂以特异性引物RT1/RT2逆转录得到cDNA,经RNase H和TdT处理后,用接头引物5ᶄadaptor㊁P1及特异引物R1㊁R2进行巢氏PCR,扩增5ᶄRACE序列㊂以3ᶄadaptor引物逆转录合成的cDNA为模板,用接头引物P1㊁P2及基因特异性引物F1㊁F2进行巢氏PCR,扩增3ᶄRACE序列,引物序列见表1㊂PCR反应程序:95ħ下预变性3min;95ħ下变性30s,58ħ下退火30s,72ħ下延伸60s,共进行33个循环;最后在72ħ下再延伸7min㊂将PCR产物克隆到pMD-18T载体并送生工生物工程(上海)股份有限公司进行测序㊂表1㊀引物序列Tab.1㊀Primer sequence information引物primer序列sequence(5ᶄ-3ᶄ)用途usage㊀㊀5ᶄadaptor GCTGTCAACGATACGCTACGTAACG-GCATGACAGTGCCCCCCCCCCCCCCC5ᶄRACE3ᶄadaptor GCTGTCAACGATACGCTACGTAACG-GCATGACAGTGTTTTTTTTTTTTTTTTTT3ᶄRACEP1GCTGTCAACGATACGCTACGTAAC5ᶄRACE㊁3ᶄRACE P2GCTACGTAACGGCATGACAGTG3ᶄRACE RT1TCTGATAGCTCCTGACTCTCT逆转录RT2TGATGGATGAAGGCGTAT逆转录F1ATCAACACCGTCAAGGCTCTCATTGCT3ᶄRACE F2AGGTACAGTGTTCTTTTATTAGGACGCCCA5ᶄRACE R1GCAAGATTCAGTCCAGCTACACCCTCAG3ᶄRACE R2GAATGCCTTGTTCCCACCCCAGA5ᶄRACE QF1GATTGAGCGGGTATTCGGGT RT-qPCR QR1CGTCAACAACCAGGCACTCT RT-qPCR RPL3F TCATTGCACACACCCAGACT内参基因RPL3R CAATGACCTCATCCTGTTCG内参基因1.2.2㊀HdhPGRP-SC2-like序列分析㊀使用DNASIS MAX软件预测HdhPGRP-SC2-like序列的开放阅读框(ORF)㊂通过ExPASy-Prosite()和SMART在线软件(http://smart.em-bl-heidelberg.de)预测HdhPGRP-SC2-like蛋白的特征㊂使用ExPASyprotParam工具(/protparam)预测HdhPGRP-SC2-like蛋白的分子质量和理论等电点㊂使用NCBI CD(Conserved Domain Search,https:/// Structure/cdd/wrpsb.cgi)分析蛋白的保守结构域㊂使用NCBI Net WWW的BLASTN2和BLASTP程序进行同源性搜索(/ blast)㊂利用Clustal W创建多序列比对,并用邻接法和MEGA7.0软件构建HdhPGRP-SC2-like蛋白的系统进化树㊂1.2.3㊀HdhPGRP-SC2-like基因组织表达模式㊀随机选取3只皱纹盘鲍,分别采集其血细胞㊁鳃㊁上足㊁腹足㊁闭壳肌㊁外套膜和消化腺组织样本㊂使用RNAprep Pure总RNA提取试剂盒提取各组织的总RNA,并按照PrimerScript TM RT-PCR试剂盒说明书,将提取的总RNA进行反转录,合成第一链cDNA㊂采用实时定量PCR(qPCR)测定Hdh-PGRP-SC2-like mRNA的转录表达,用特异性引物QR1/QF1扩增HdhPGRP-SC2-like mRNA片断,以RPL3为内参基因[13](表1)㊂反应程序:95ħ下849大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷变性10min;95ħ下变性10s,60ħ下退火10s, 72ħ下延伸10s,共进行45个循环㊂使用2-ΔΔCt 方法计算目的基因相对表达量㊂1.2.4㊀rHdhPGRP-SC2-like蛋白的重组表达㊀首先合成HdhPGRP-SC2-like pET-28a(+)重组表达载体,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中表达重组质粒㊂经IPTG诱导,用质量分数为12%的SDS-PAGE分析目标蛋白的表达水平㊂重组蛋白使用HisTrap TM FF Crude镍柱纯化[14],利用含不同浓度咪唑(20㊁50㊁500mmol/L)的磷酸盐洗脱缓冲液,收集蛋白的洗脱峰,最后将收集的样品用尿素梯度透析复性至PBS缓冲液中㊂使用BCA法测定重组蛋白的浓度㊂1.2.5㊀蛋白免疫印迹(Western blot)分析㊀重组表达的粗蛋白用质量分数为12%的SDS-PAGE分离,并转移到PVDF膜上㊂用含5%脱脂奶粉的PBST在37ħ下封闭2h,用PGRP兔多克隆抗体(1ʒ3000)在37ħ下孵育3h㊂用PBST洗涤4次,在37ħ下用辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔二抗(1ʒ10000稀释度)孵育60min㊂用PBST 洗涤4次后,再用3,3ᶄ,5,5ᶄ-Tetramethylbenzi-dine(TMB)显色并拍照㊂1.2.6㊀HdhPGRP-SC2-like结构预测与分子对接㊀采用AlphaFold2软件[15]对HdhPGRP-SC2-like蛋白的三维结构建模㊂采用MOE[16]软件对大肠杆菌PGN与HdhPGRP-SC2-like进行分子对接模拟㊂采用ChemDraw绘制PGN的二维结构,在MOE中通过能量最小化获得PGN的三维结构并作为配体,通过AlphaFold2预测获得HdhPGRP-SC2-like的三维结构并作为受体㊂参考果蝇PGRP-LB 蛋白[17]的PGN结合位点确定对接口袋,包括H108㊁H109㊁H132㊁Y143㊁H217㊁T223和C225等残基㊂对接流程选择柔性的Induced fit模式,结合口袋氨基酸的侧链并根据配体构象进行优化调整,约束侧链转动的权重设置为10㊂所有结合模式首先通过London dG打分函数进行排序,前30个构象通过进一步能量优化和GBVI/WSA dG方法对结合自由能再次评价㊂将最有可能的结合模式使用LigPlus进行分析,并采用PyMOL软件作图㊂1.2.7㊀rHdhPGRP-SC2-like与PGN结合活性测定㊀通过ELISA试验检测HdhPGRP-SC2-like蛋白与藤黄微球菌PGN㊁大肠杆菌PGN的结合情况㊂将藤黄微球菌PGN和大肠杆菌PGN用MilliQ配制质量浓度为1mg/mL的母液,用包被液分别稀释至质量浓度为80μg/mL,取50μL包被液加入微孔板,60ħ热击2h,封闭反应2h,用PBST洗涤3次;加入50μL不同质量浓度(0㊁6.25㊁12.5㊁25㊁50㊁100㊁200㊁400μg/mL)的纯化蛋白, 28ħ下孵育2h,用PBST洗涤3次;加入PGRP 兔多克隆抗体,37ħ下孵育1h,用PBST洗涤3次;用辣根过氧化物酶标记的二抗(1ʒ10000) 37ħ下孵育1h,用PBST洗涤3次;TMB显色液避光孵育20min,用浓度为2mol/L的H2SO4终止反应㊂使用酶标仪测定OD450nm吸光度㊂1.2.8㊀rHdhPGRP-SC2-like的酰胺酶活性测定㊀参照文献[8]中的方法,测定HdhPGRP-SC2-like 的酰胺酶活性㊂取一定量的藤黄微球菌PGN母液,分别溶解于HEPES缓冲液(20mmol/L,pH7.2,含150mmol/L NaCl)㊁HEPES-ZnCl2缓冲液(20mmol/L,pH7.2,含150mmol/L NaCl㊁10mmol/L ZnCl2)和HEPES-ZnCl2EDTA缓冲液(20mmol/L,pH7.2,含150mmol/L NaCl㊁10mmol/L ZnCl2㊁10mmol/L EDTA)中,并加入50μg/mL HdhPGRP-SC2-like,使其终浓度为1mg/mL,以PBS缓冲液作为阴性对照㊂在120min内每隔15min测定一次OD540nm吸光度㊂1.3㊀数据处理试验数据均以平均值ʃ标准误(meanʃS.E.)表示,采用SPSS19.0软件对试验数据进行单因素方差分析(ANOVA),显著性水平设为0.05㊂2㊀结果与分析2.1㊀HdhPGRP-SC2-like全长cDNA序列克隆HdhPGRP-SC2-like基因的ORF从实验室前期建立的Haliotis discus hannai转录组数据库中获得㊂通过巢氏PCR获得了5ᶄRACE序列和3ᶄRACE序列(图1)㊂经序列拼接最终获得938bp的Hdh-PGRP-SC2-like全长cDNA(GenBank登录号OQ621429),其中包含74bp的5ᶄ非翻译区和一个具有典型poly(A)尾巴的81bp3ᶄ的非翻译区㊂使用DNASIS MAX软件预测HdhPGRP-SC2-like cDNA的ORF,共编码260个氨基酸组成的多肽链(图2)㊂预测该蛋白的理论相对分子质量为28600,等电点为9.62㊂通过SMART预测Hdh-PGRP-SC2-like蛋白含有1个信号肽(1~20aa), 1个低复杂性结构域(83~96aa)㊁1个PGRP结构域(99~241aa)和1个Ami_2结构域(111~ 247aa)(图2)㊂949第6期乔琨,等:皱纹盘鲍肽聚糖识别蛋白的表达及免疫功能特性M DNA marker;1 5ᶄRACE PCR 产物;2 3ᶄRACE PCR 产物㊂M DNA marker;1 5ᶄRACE PCR product;2 3ᶄRACE PCRproduct.图1㊀HdhPGRP-SC 2-like RACE PCR 产物电泳图谱Fig.1㊀RACE PCR amplification of the full-lengthcDNA sequence of HdhPGRP-SC 2-like蓝色阴影表示信号肽;灰色阴影表示低复杂性结构域;黄色阴影表示PRGP 结构域;下划线表示Ami_2结构域;红色方框表示酰胺酶催化位点;蓝色圆框表示Zn 2+结合位点㊂Blue shadow indicates signal peptide;Gray shadow indicates lowcomplexity domain;yellow shadow indicates PRGP domain;Under-line indicates Ami_2domain;Red box indicates amidase catalytic site;Blue circle indicates Zn 2+binding site.图2㊀HdhPGRP-SC 2-like 全长cDNA 序列及推导的氨基酸序列Fig.2㊀Complementary DNA and predicted amino acidsequences of HdhPGRP-SC 2-like2.2㊀HdhPGRP-SC2-like 多序列比对及进化树通过Clustal W 软件对HdhPGRP-SC2-like 与其他物种的PGRP 结构域进行多序列比对,发现PGRP 结构域氨基酸序列具有高度的保守性(图3)㊂使用MEGA 7.0软件构建HdhPGRP-SC2-like 系统进化树(bootstrap 设置为1000次)㊂结果显示,皱纹盘鲍与软体动物分支中黑唇鲍(Hali-otis rubra )和红鲍(H .rufescens )的PGRP SC2-like 亲缘关系较近(图4)㊂2.3㊀HdhPGRP-SC2-like 的结构预测通过AlphaFold2预测HdhPGRP-SC2-like 蛋白的3D 结构,发现N 端由7个β折叠组成,C 端由5个ɑ螺旋与5个β折叠组成(图5)㊂HdhPGRP-SC2-like 蛋白具有8个半胱氨酸,可以形成四对二硫键,推测形成二硫键的半胱氨酸为Cys78-Cys201㊁Cys115-Cys121㊁Cys3-Cys64和Cys31-Cys5㊂2.4㊀HdhPGRP-SC 2-like 基因的组织分布通过qPCR 检测HdhPGRP-SC 2-like 基因在皱纹盘鲍各组织中的表达,结果显示,在各组织中均有一定的表达量,其中,在鳃中表达量最高,其次为外套膜㊁消化腺㊁上足㊁闭壳肌㊁腹足,血细胞中表达量最低(图6)㊂2.5㊀rHdhPGRP-SC2-like 的载体构建及重组表达HdhPGRP-SC 2-like pET-28a (+)重组表达载体质粒的双酶切结果如图7(a )所示㊂用0.5mmol /L IPTG 于20ħ下诱导表达16h 收集菌体,使用超声破碎使其充分溶解后离心,分别对上清和沉淀进行SDS-PAGE 电泳,结果如图7(b)所示,rHdhPGRP-SC2-like 蛋白在超声破碎的沉淀中表达,上清液中未见目的蛋白㊂2.6㊀rHdhPGRP-SC2-like 蛋白的纯化及鉴定融合蛋白的氨基端连接6ˑHis taq 标签,通过Ni 2+亲和层析可纯化目的蛋白,分别使用浓度为20㊁50㊁500mmol /L 的咪唑溶液进行梯度洗脱㊂对粗蛋白㊁洗杂流出和洗脱流出分别进行处理,收集样品并进行SDS-PAGE 检测,结果如图8(a)所示㊂利用Western blot 对纯化后的蛋白进行验证,结果显示,杂交条带与预期一致(图8(b))㊂2.7㊀rHdhPGRP-SC2-like 蛋白与PGN 结合的活性通过ELISA 法检测rHdhPGRP-SC2-like 与肽聚糖结合的活性,结果显示,重组蛋白以浓度依赖的方式与藤黄微球菌PGN㊁大肠杆菌PGN 结合,并且对藤黄微球菌PGN 的亲和力更高(图9)㊂说明rHdhPGRP-SC2-like 可以结合革兰氏阳性菌细胞壁㊂2.8㊀rHdhPGRP-SC2-like 蛋白的酰胺酶活性通过控制缓冲液中Zn 2+含量,分析rHdhPGRP-059大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷Sources and GenBank numbers of PGRPs are as follows:Haliotis discus hannai PGRP (MZ150581),Haliotis discus hannai PGRP-SC2-like(OQ621429),Haliotis discus discus PGRP (KF554145.1),Solen grandis PGRP2(AEW43447.1),Crassostrea gigas PGRP S2(BAG31898.1),Azumapecten farreri PGRP S1precursor (AAY53765.1),Euprymna scolopes PGRP1(AAY27974.1),Xenopus tropicalis PG-LYRP1(AAH91103.1),Drosophila melanogaster PGRP-SD (CAD89198.1),Mus musculus PGLYRP1(AAH05582.1)and Homo sapiens PGRP1(AAI01848.1).图3㊀HdhPGRP-SC2-like 与部分已知物种PGRPs 的氨基酸序列比对Fig.3㊀Multiple alignment of amino acid sequences of HdhPGRP-SC2-like and some known speciesPGRPs图4㊀HdhPGRP-SC2-like 氨基酸序列的系统进化树Fig.4㊀Phylogenetic tree of HdhPGRP-SC2-like amino acid sequenceSC2-like 的酰胺酶活性,结果显示,随时间延长,藤黄微球菌PGN 被重组蛋白逐渐降解,含有Zn 2+的试验组OD 值下降最显著(图10),表明rHdh-PGRP-SC2-like 的酰胺酶活性具有Zn 2+依赖性㊂159第6期乔琨,等:皱纹盘鲍肽聚糖识别蛋白的表达及免疫功能特性图5㊀HdhPGRP-SC2-like 的三维结构Fig.5㊀3D structural diagram ofHdhPGRP-SC2-like标有不同字母者表示组间有显著性差异(P <0.05),标有相同字母者表示组间无显著性差异(P >0.05)㊂The means with different letters are significant differences in groupsat the 0.05probability level,and the means with the same lettersare not significant differences.图6㊀HdhPGRP-SC 2-like 在皱纹盘鲍组织器官中的表达Fig.6㊀Distribution of HdhPGRP-SC 2-like transcripts indifferent tissues of normal Haliotis discushannaiM DNA marker;M1 蛋白marker;1 双酶切后的目的基因;2 未诱导;3 上清液;4 沉淀㊂M DNA marker;M1 protein marker;1 the target gene afterdouble digestion;2 pre-induction protein;3 supernatant;4precipitation.图7㊀rHdhPGRP-SC2-like 的载体构建及重组表达Fig.7㊀Construction of rHdhPGRP-SC2-like vector andrecombinant expression2.9㊀HdhPGRP-SC2-like 蛋白与肽聚糖的分子对接大肠杆菌PGN 结构与HdhPGRP-SC2-like的对M 蛋白marker;1 纯化前总蛋白;2 流出组分;3 20mmol /L咪唑洗脱组分;4 50mmol /L 咪唑洗脱组分;5㊁6 500mmol /L咪唑洗脱组分;7 rHdhPGRP-SC2-like 蛋白㊂M protein marker;1 total protein before purification;2 outflowcomponent;3 20mmol /L imidazole elution component;4 50mmol /L imidazole eluting component;5and 6 500mmol /L im-idazole eluting component;7 rHdhPGRP-SC2-like protein.图8㊀rHdhPGRP-SC2-like 蛋白的纯化及鉴定Fig.8㊀Purification and identification of rHdhPGRP-SC2-likeprotein图9㊀rHdhPGRP-SC2-like 与肽聚糖的结合活性Fig.9㊀Binding activity of rHdhPGRP-SC2-like withpeptidoglycan图10㊀rHdhPGRP-SC2-like 的酰胺酶活性Fig.10㊀Amidase activity of rHdhPGRP-SC2-like接打分为-7.9046kcal /mol,预测的PGN 与Hdh-PGRP-SC2-like 的三维结合模式如图11所示,PGN与HdhPGRP-SC2-like 的结合位点形成了合适的空间互补,此外,PGN 与HdhPGRP-SC2-like 还形成了氢键㊁疏水作用和范德华力相互作用㊂PGN 上的3个氧原子(O40㊁O42㊁O68)作为氢键受体,与HdhPGRP-SC2-like 上的残基Ser222㊁Arg183㊁259大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷His217和His108分别形成了4个氢键;PGN上的2个氮原子(N8㊁N14)作为氢键供体,分别与HdhPGRP-SC2-like上的残基Asn135㊁Asn134的骨架氧原子形成了2个氢键;PGN还与HdhPGRP-SC2-like有疏水相互作用,涉及的残基有Arg93㊁Met133㊁His132㊁Ser127㊁Arg136㊁Arg124㊁Gly110㊁Leu111㊁Cys225㊁Tyr131㊁Thr223㊁Lys167㊁Trp138㊁Asp224和Val221㊂图11㊀PGN与HdhPGRP-SC2-like的分子对接(三维结合模式)Fig.11㊀Molecular docking of PGN with HdhPGRP-SC2-like(predicted3D binding mode)3㊀讨论3.1㊀HdhPGRP-SC2-like氨基酸序列特征本研究中,从皱纹盘鲍克隆获得了一个新的HdhPGRP-SC2-like基因㊂在HdhPGRP-SC2-like蛋白结构中发现了1个信号肽和1个典型的PGRP结构域,无跨膜结构域,为短型肽聚糖识别蛋白[6,18-19]㊂通过多序列比对发现,从昆虫到哺乳动物PGRP在结构上高度保守㊂皱纹盘鲍与黑唇鲍㊁红鲍的PGRP-SC2-like显示出较高的一致性,这与物种的进化密切相关㊂在HdhPGRP-SC2-like序列中发现了4个Zn2+结合位点(H128㊁Y174㊁H237和C245)和5个酰胺酶催化位点(H128㊁Y174㊁H237㊁T243和C245),这些位点在HdhPGRP-SC2-like中高度保守㊂然而并非每种肽聚糖识别蛋白都具有酰胺酶活性,所有具有酰胺酶活性的PGRP在其活性中心中均具有保守的Zn2+结合位点,由2个组氨酸㊁1个酪氨酸和1个半胱氨酸组成[20]㊂而在非酰胺酶类PGRP中的半胱氨酸被丝氨酸取代㊂因此,这些关键位点的存在为Hdh-PGRP-SC2-like具有酰胺酶活性提供了理论基础㊂3.2㊀HdhPGRP-SC2-like基因的组织表达模式PGRP基因在不同物种中的组织分布表达存在一定差异㊂许多昆虫的PGRP基因主要在免疫器官中表达㊂在果蝇中,有13种肽聚糖识别蛋白基因转录形成至少17种肽聚糖识别蛋白,每个基因显示出不同的表达模式[1]㊂在昆虫中,PGRP-S和其他短型肽聚糖识别蛋白基因在血淋巴㊁表皮㊁上皮细胞及肠道中表达,长型肽聚糖识别蛋白基因在血细胞中表达量较高[21]㊂哺乳动物PGRP-L主要在肝脏中表达,并从肝脏分泌到血液中[22]㊂三角帆蚌(Hyriopsis cumingi)PGRPS1mRNA表达量在肝胰腺中最高[23]㊂海湾扇贝(A.irradians)的PGRP 是一种典型的短型PGRP,在其性腺㊁鳃㊁血细胞㊁肾和闭合肌中均有表达[24]㊂本研究中,Hdh-PGRP-SC2-like基因在皱纹盘鲍各组织中呈组成型表达,鳃中表达量最高,其次为外套膜㊁消化腺,血细胞中表达量最低㊂鳃作为对各种外源性刺激的屏障,HdhPGRP-SC2-like在消化腺和鳃中的高表达水平暗示其在免疫和抗氧化防御中的重要作用㊂3.3㊀HdhPGRP-SC2-like的免疫活性分析PGRP对不同类型的PGN表现出不同的结合亲和力㊂从Manduca sexta中鉴定出的PGRP1只与可溶性Dap型PGN结合[25],来自Bombus ignitus 的rPGRP对Lys型PGN具有亲和活性[26]㊂而rAd-PGRP-SC2对Dap型和Lys型PGN均有结合亲和力[27]㊂本研究中发现,rHdhPGRP-SC2-like对藤黄微球菌PGN㊁大肠杆菌PGN均有结合能力,且与其他研究者的结论相似,表明该蛋白在革兰氏阳性菌中比在革兰氏阴性菌中具有更强的凝集和结合细菌能力[28]㊂酰胺酶在多种生物中发挥重要的免疫作用,一些PGRP结构域与酰胺酶具有同源性,因此,可以水解不溶性PGN的N-乙酰胞苷酸和L-丙氨酸之间的酰胺键,从而降解PGN[4]㊂在日本盘鲍中发现的一种短型PGRP(AbPGRP),能够结合PGN,具有Zn2+依赖性的酰胺酶活性,且对弧菌具有较强的抗菌活性,这与先前在其他软体动物中报道的PGRP功能特性一致[29]㊂陈钰莹等[7]从皱纹盘鲍中克隆了肽聚糖识别蛋白(HdPGRP),重组表达产物rHdPGRP对革兰氏阳性菌藤黄微球菌具有显著的抑制作用,且具有Zn2+依赖的酰胺酶活性,可催化降解不溶性肽聚糖㊂本研究中发现,Zn2+对359第6期乔琨,等:皱纹盘鲍肽聚糖识别蛋白的表达及免疫功能特性HdhPGRP-SC2-like发挥酰胺酶活性至关重要,表明PGRP在机体抵御细菌入侵等免疫防御中发挥重要作用㊂此外,一些研究表明,PGRP蛋白可以增强巨噬细胞对细菌的吞噬作用[30],并参与肠道免疫应答,在维持肠道内微生物稳态中发挥关键作用[31]㊂HdhPGRP-SC2-like是否也能促进细胞吞噬或具有其他功能,还有待进一步研究㊂4 结论1)从皱纹盘鲍体内克隆并鉴定了HdhPGRP-SC2-like基因,生物信息学分析表明,HdhPGRP-SC2-like蛋白含有4个Zn2+结合位点㊁5个酰胺酶催化位点和1个PGRP结构域,表明其在进化上高度保守㊂2)HdhPGRP-SC2-like mRNA在皱纹盘鲍各组织中均有表达,在鳃㊁外套膜与消化腺中表达量较高,表明该基因参与机体的抗氧化和免疫防御㊂3)重组表达产物rHdhPGRP-SC2-like具有肽聚糖结合活性和酰胺酶活性,在抵御细菌入侵机体的过程中发挥重要作用㊂参考文献:[1]㊀CHRISTOPHIDES G K,ZDOBNOV E,BARILLAS-MURY C,etal.Immunity-related genes and gene families in Anopheles gambiae[J].Science,2002,298(5591):159-165.[2]㊀ZHANG Z,LONG Q X,XIE J P.Roles of peptidoglycan recogni-tion protein(PGRP)in immunity and implications for novel anti-infective measures[J].Critical Reviews in Eukaryotic Gene Ex-pression,2012,22(3):259-268.[3]㊀YOSHIDA H,KINOSHITA K,ASHIDA M.Purification of a pepti-doglycan recognition protein from hemolymph of the silkworm,Bombyx mori[J].Journal of Biological Chemistry,1996,271(23):13854-13860.[4]㊀DZIARSKI R,GUPTA D.The peptidoglycan recognition proteins(PGRPs)[J].Genome Biology,2006,7(8):232.[5]㊀WEI X M,YANG D L,LI H Y,et al.Peptidoglycan recognitionprotein of Solen 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giant salamanders Andrias davidianus in the immune response againstbacterial infection[J].Developmental and Comparative Immunol-ogy,2018,88:37-44.[28]㊀BAI L,ZHOU Y,SHENG C,et mon carp peptidoglycanrecognition protein 2(CcPGRP2)plays a role in innate immunity for defense against bacterial infections[J].Fish and Shellfish Im-munology,2023,133:108564.[29]㊀PREMACHANDRA H K A,ELVITIGALA D A S,WHANG I,etal.Identification of a novel molluscan short-type peptidoglycanrecognition protein in disk abalone (Haliotis discus discus )in-volved in host antibacterial defense[J].Fish and Shellfish Immu-nology,2014,39(1):99-107.[30]㊀LI Q,CUI K,XU D,et al.Molecular identification of peptidogly-can recognition protein 5and its functional characterization in in-nate immunity of large yellow croaker,Larimichthys crocea [J].Developmental and Comparative Immunology,2021,124:104130.[31]㊀GAO L,SONG X,WANG J.Gut microbiota is essential in PGRP-LA regulated immune protection against Plasmodium berghei in-fection[J].Parasites and Vectors,2020,13(1):3.Expression and immune function characteristics of peptidoglycan recognition protein gene in disk abalone (Haliotis discus hannai )QIAO Kun 1,ZHENG Chunhua 2,CHEN Bei 1,SU Yongchang 1,HAO Hua 3,XU Min 1,CAI Shuilin 1,LIU Zhiyu 1∗(1.Key Laboratory of Cultivation and High-Value Utilization of Marine Organisms in Fujian Province,Fisheries Research Institute of Fujian,Xiamen361013,China;2.College of Ocean Food and Biological Engineering,Jimei University,Xiamen 361021,China;3.College of Ocean and Earth Sci-ences,Xiamen University,Xiamen 361102,China)Abstract :In order to investigate the immune function of the peptidoglycan recognition protein HdhPGRP-SC2-likegene in disk abalone (Haliotis discus hannai ),the full-length cDNA sequence of HdhPGRP-SC 2-like gene was cloned by RACE technology,and tissue distribution of HdhPGRP-SC 2-like gene was analyzed in the disk abaloneby real-time fluorescent quantitative PCR(qPCR).The recombinant protein rHdhPGRP-SC2-like was obtained byprokaryotic expression,and its amidase activity and immune characteristics were verified.The results showed that the cDNA of the HdhPGRP-SC 2-like gene was 938bp in length,with an open reading frame of 780bp,encoding260amino acids and containing the conserved PGRP and Ami_2structural domains.HdhPGRP-SC2-like gene as ashort type PGRP had high similarity with the closely related species PGRP of mollusks.qPCR analysis showed that HdhPGRP-SC 2-like mRNA was expressed in all tissues of the disk abalone,with the maximal expression level in gill,a certain amount of expression level in mantle and digestive gland,and the minimal content in foot and hemo-cyte.The prokaryotic expression vector pET-28a(+)-HdhPGRP-SC 2-like was further constructed,and the recombi-nant protein rHdhPGRP-SC2-like gene was obtained by induction of expression,isolation,and purification.The re-combinant protein had peptidoglycan binding activity and showed amidase activity in the presence of Zn 2+.Thefinding indicated that HdhPGRP-SC2-like gene binded bacterial peptidoglycan components and played an important role in the immune defence against invading bacteria.Key words :Haliotis discus hannai ;peptidoglycan recognition protein;amidase activity;immune defence;bacteri-al binding559第6期乔琨,等:皱纹盘鲍肽聚糖识别蛋白的表达及免疫功能特性。

一种橘红壳色皱纹盘鲍新品系的制种方法[发明专利]

一种橘红壳色皱纹盘鲍新品系的制种方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1418542A[43]公开日2003年5月21日[21]申请号02144515.X[21]申请号02144515.X [22]申请日2002.11.01[71]申请人中国科学院海洋研究所地址266071山东省青岛市南海路7号[72]发明人张国范 赵洪恩 刘晓[74]专利代理机构沈阳科苑专利代理有限责任公司代理人许宗富 周秀梅[51]Int.CI 7A01K 67/033权利要求书 1 页 说明书 5 页[54]发明名称一种橘红壳色皱纹盘鲍新品系的制种方法[57]摘要本发明涉及皱纹盘鲍,具体地说是一种橘红壳色皱纹盘鲍新品系的制种方法。

它利用皱纹盘鲍橘红壳色突变体间的单交或群交,获得壳色性状一致的皱纹盘鲍新品系,具体是:取性成熟的皱纹盘鲍橘红壳色的突变体作为种鲍,置于海水中,饲以天然饵料,充天然空气,至性腺发育成熟;再采用阴干、升温和紫外线照射海水刺激方法进行催产;然后将分别获得的雌雄配子以单交或群交方式进行人工授精,经常规孵化及后期培育获得橘红壳色皱纹盘鲍新品系苗种。

本发明利用了自然群体或人工繁育群体内壳色突变体培育出具有鲜明特色的皱纹盘鲍新品系,没有外源基因的导入,方法简便,具有较强的可操作性,生产性状明显优于普通皱纹盘鲍,可以实现产业化应用。

02144515.X权 利 要 求 书第1/1页1.一种橘红壳色皱纹盘鲍新品系的制种方法,其特征在于:利用皱纹盘鲍橘红壳色突变体间的单交或群交,获得壳色性状一致的皱纹盘鲍新品系;可按如下步骤操作:1)种鲍选择:取自然地理群体或人工繁育群体中的性成熟皱纹盘鲍橘红壳色突变体作为种鲍;2)种鲍促熟:取大小为中等偏上的性成熟个体,置于16~20℃的海水中,培育密度为25~80枚/m3,饲以天然饵料,每天全量换水一次,充天然空气,有效积温900~1400度·日,培育环境照度为20~100Lux,至性腺发育成熟;3)催产:将性腺发育成熟的个体采用阴干、升温和紫外线照射海水刺激方法进行催产,具体为:在18~20℃、空气湿度为50~90%的条件下阴干60~120分钟,然后将雌雄种鲍分别置于不同的容器内,雌雄个体严格分离,注入升温至22~23℃、照射强度为300~1000mwh/L的紫外线处理海水,40~90分钟后可获得雌雄配子;4)将分别获得的雌雄配子以单交或群交方式进行人工授精;5)按常规孵化及后期培育方法即可获得橘红壳色皱纹盘鲍新品系苗种。

生物细胞培养基制备过程与设备概论

生物细胞培养基制备过程与设备概论

生物细胞培养基制备过程与设备概论在生物医学研究中,细胞培养基是一种重要的实验材料,用于培养和繁殖生物细胞。

制备细胞培养基需要一定的设备和材料,并遵循一定的步骤和原理。

首先,制备细胞培养基需要一定的设备和材料,包括试管、培养皿、pH计、电炉、干燥器、称量器等实验室常用设备,以及培养基成分,如葡萄糖、氨基酸、维生素和生长因子等。

这些设备和材料都是制备细胞培养基的必备条件,通过它们可以完成培养基的各种操作和加工过程。

其次,制备细胞培养基的过程主要包括计量、混合和调节pH值等步骤。

在制备培养基的过程中,需要按照一定的比例计量各种成分,然后将它们混合均匀,最后调节pH值至适合生物细胞生长的范围。

这些步骤保证了细胞培养基的质量和适用性,从而确保细胞在培养基中能够稳定生长和繁殖。

细胞培养基的制备过程中,设备和材料的选用与操作技术的熟练程度都会直接影响到培养基的质量和成效。

因此,在实验室中,常规的生物细胞培养基制备过程需要得到研究人员的认真对待和细致操作。

只有这样,才能保证制备出的细胞培养基在细胞培养实验中能够取得较好的结果和应用价值。

细胞培养是生物医学研究中的重要实验技术,它对疾病研究、药物筛选和基因编辑等领域具有重要意义。

在细胞培养过程中,细胞培养基是必不可少的材料之一。

制备高质量的细胞培养基对于获得稳定、可靠的实验结果至关重要。

首先,让我们来看看细胞培养基的主要成分。

通常细胞培养基主要由无机盐、氨基酸、葡萄糖、维生素和生长因子等组成。

这些成分是提供细胞生长所需的营养物质,提供细胞分裂所需的能量。

制备细胞培养基的首要任务是准备好各种成分。

在实验室中,我们需要仔细称量和混合不同成分,确保各种营养物质的浓度和比例符合细胞的生长需求。

一般来说,实验室会提前准备好各种常用成分的溶液,以便随时制备新的培养基。

在制备细胞培养基的过程中,pH值的调节也是非常重要的。

大多数细胞需要在pH值为7.2-7.4的环境中生长,因此需要通过加入缓冲溶液来调节培养基的pH值。

细胞培养的方法与步骤

细胞培养的方法与步骤

细胞培养的方法与步骤细胞培养是一种重要的实验技术,用于研究和生产生物学医学领域的许多问题。

下面是细胞培养的方法和步骤:1.细胞系的选择:选择适合研究目的的合适细胞系,如HeLa细胞,CHO细胞等。

细胞系应具有稳定的生长特性和易于操作。

2.细胞培养基的选择:根据细胞系的需求选择合适的培养基。

常用的培养基包括DMEM、RPMI-1640等。

3.预处理培养器具:将培养器具(如培养瓶、细胞培养皿)进行高温高压消毒,确保无细菌和病毒的污染。

4.细胞的解冻:将冻存的细胞样品取出,快速解冻,并转移到预先加热的培养瓶中。

解冻过程应尽量避免温度和时间的过度变化。

5.培养细胞:将细胞培养物转移到含有培养基的培养瓶中。

细胞培养瓶应放置于恒温培养箱中,并设定适当的温度和湿度。

培养基应每两到三天更换一次。

6.细胞的分离:当细胞达到较高的密度时,需要将细胞分离为新的培养瓶中。

这可以通过使用胰酶酶解进行细胞分离,或使用细胞刮刀进行机械分离。

7.细胞传代:当细胞达到生长的饱和状态时,需要进行传代以扩大培养规模。

传代可以进行有限次数,直到细胞进入老化期。

8.细胞生长的监测:定期检测细胞的存活率、增殖率和形态,以确保细胞在最佳状态下生长。

这可以通过显微镜观察和染色实验来完成。

9.细胞的冻存:当需要保留细胞的长期存储或备份时,细胞可以通过冻存的方式保存。

使用适当的冻存液和冷冻方法进行细胞冻存。

10.细胞实验的应用:根据实验需求,可以将培养细胞用于细胞学、分子生物学、药理学等多个领域的实验研究。

总之,细胞培养是一项复杂的技术,需要仔细选择合适的细胞系、培养基和培养条件,并进行严格的操作和监控,以确保细胞的良好生长和结果的可靠性。

皱纹盘鲍遗传多样性的研究及遗传图谱构建的开题报告

皱纹盘鲍遗传多样性的研究及遗传图谱构建的开题报告

皱纹盘鲍遗传多样性的研究及遗传图谱构建的开题
报告
一、研究背景
皱纹盘鲍是一种经济价值较高的海产品,被广泛应用于食品、保健
品等领域。

然而,由于野生皱纹盘鲍资源的日益减少,养殖已成为满足
市场需求的主要来源。

因此,对皱纹盘鲍的遗传多样性进行研究,不仅
可以提高养殖效率、增加产量,还能为种质资源保护和品种改良提供科
学依据。

二、研究目的
本研究旨在对皱纹盘鲍的遗传多样性进行研究,并建立遗传图谱,
以期为进一步开展品种改良和保护种质资源提供科学依据。

三、研究内容和方法
1. 采集皱纹盘鲍样本,提取DNA,并通过PCR扩增特定基因片段。

2. 利用基因测序技术对扩增的PCR产物进行测序,获得DNA序列。

3. 对获得的DNA序列进行多态性分析,包括单核苷酸多态性和简单序列重复多态性。

4. 建立皱纹盘鲍的遗传图谱,包括树状图和主成分分析图。

通过遗
传图谱分析皱纹盘鲍不同个体之间的遗传关系,评估遗传多样性水平。

四、预期结果
1. 获得皱纹盘鲍的遗传多态性数据。

2. 构建皱纹盘鲍的遗传图谱。

3. 对皱纹盘鲍不同个体之间的遗传关系进行分析和比较,评估遗传
多样性水平。

五、研究意义
本研究可以为皱纹盘鲍的种质资源保护和品种改良提供基础数据和科学依据,有助于推动皱纹盘鲍养殖的可持续发展。

同时,本研究也可为其他相关物种的遗传多样性研究提供借鉴和参考。

实验室细胞培养的一般步骤

实验室细胞培养的一般步骤

实验室细胞培养的一般步骤细胞培养是一项重要的实验室技术,广泛应用于生命科学研究以及医药产业中。

下面将为您介绍一般的细胞培养步骤,希望能为您提供一些指导意义。

第一步:制备培养基细胞培养的第一步是制备适合细胞生长的培养基。

培养基通常包括营养物质、氨基酸、维生素、生长因子等,可以为细胞提供足够的养分和环境条件。

根据不同的细胞类型和实验目的,制备不同种类和浓度的培养基。

第二步:分离细胞在细胞培养之前,需要将细胞从组织、器官或已有培养物中分离出来。

通常采用酶消化、机械剪切或离心等方法来分离细胞。

分离后,细胞可以在培养基中生长和繁殖。

第三步:细胞接种将分离出的细胞接种到含有培养基的培养皿或培养瓶中。

接种密度要适当,不宜过稀或过密。

同时,需要将培养基中的氧气和二氧化碳平衡,通常使用CO2培养箱来提供适宜的气体环境。

第四步:细胞培养经过接种后,细胞开始在培养基中生长和分裂。

在培养过程中,需要控制细胞的温度、湿度和pH值,保持适宜的生长条件。

此外,定期更换新鲜的培养基可以提供足够的营养物质,维持细胞的正常生长。

第五步:细胞检测和观察细胞培养的过程中,需要定期对细胞进行检测和观察。

包括细胞数量的计数、形态的观察和生长曲线的绘制等。

通过这些检测和观察,可以了解细胞的健康状态、增殖速率以及其他相关参数。

第六步:细胞应用或冻存根据研究或实验的需要,可以选择将细胞用于进一步的实验、传代培养或冻存保存。

冻存细胞需要使用适当的冻存液,将细胞缓慢冷冻并存放在液氮罐中,以便长期保存。

细胞培养是一项需要耐心和细心的工作,每一步都需要严格控制条件和遵循操作规范。

只有如此,才能获得可靠的实验结果和高质量的细胞培养。

希望本文能为您提供参考,更好地开展细胞培养工作。

皱纹盘鲍腹足抗氧化肽的制备及其工艺优化

皱纹盘鲍腹足抗氧化肽的制备及其工艺优化

%
1.4酶解上清液的制备
选择菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性
蛋白酶为水解酶,以酶解上清液的水解度和还原力为
评价指标%从冰箱中取岀皱纹盘鲍腹足,打浆处理后
解冻混匀,称取5 g原料加蒸憎水配制成500 mL溶
液, 上述4
注的最适
解后,100 C加热灭酶,直至冷却至室温,4 000 s/min
2019年第45巻第17期(总第389期)123
钾钠、甲醛
(36% )、NaOH、硼酸、H2SO4、CuSO4、K2SO4,国药集团 化学试 限公司%
1.2仪器与设备

,上海森信实验仪器有限公司;pH
计,上海雷磁创益仪器仪表有限公司;UV2800SPC紫

,苏江东精密仪 限公司;电
子天平,上海奥豪斯仪器有限公司 ;分析天平,上海梅
特勒;电热
箱,上海 实业有限公司
%同
时用Vc作为该实验的阳性 ,如公 (2)所示:
DPPH •清除率/% = 1 "I 罗)^100
K3Fx( CN)6还原为K4Fx( CN) 6 - 3比。%结束加热
,取出
放凉,
1. 0 mL的
10% (体积分数)TCA溶液,充分反应之后,于4 000
r/min条件下离心5 min%取上清液2. 0 mL,依次加
入2.0 mL蒸憎水与0. 8 mL的0. 1% (体积分数)的
FeC-溶液,混合均匀,静置10 mm之后,于700 nm
肉质资源的精 工
的研究极少%研究表明,皱
纹盘鲍的腹足含有丰富的蛋白质,其中,除含有少量
胶原蛋白外,大部分为
人体消化吸收的大分子
蛋白质[一3*。
,如何高效地开发利用皱纹盘鲍腹

皱纹盘鲍养殖

皱纹盘鲍养殖
它们或者穿孔寄生损坏贝壳,甚至伤及
肌肉,或者堵塞呼水孔,影响鲍的活动 与正常生活。
第四节 繁殖习性
一、雌、雄鉴别与性比 鲍是雌、雄异体,性成熟时雄性生殖腺
为奶黄色,雌性生殖腺为墨绿色,不需 解剖,将足与外套膜掀起即可分辨。皱 纹盘鲍的雌、雄性比,基本上是1:1。
二、繁殖季节
皱纹盘鲍的繁殖季节,在山东长岛与辽 宁大连海区,为7月中下旬至8月上旬, 而在青岛海区,却提早到6月中旬至7月 中旬。在大连海区,夏季产卵水温上升 至20~22℃;青岛与长岛海区,产卵水 温为17~20℃,其产卵主要高峰期水温 为17~18℃。由此可见,生活于不同海 区的鲍,其产卵水温有很大的差别,这
另外,皱纹盘鲍对不同品种藻类的摄食 和选择能力是很强的,首先摄食它喜爱 的藻类。对同一种藻的老嫩,也具有很 强的选择性,喜食嫩藻的叶片。
(三)饵料与壳色
皱纹盘鲍的壳色,尤其是稚鲍的壳色与 饵料种类关系甚为密切。以底栖硅藻为 食的幼体,在上足分化后期,开始呈现 浅红色或褐色。用褐藻饲养时,贝壳呈 褐色。用红藻饲养时,贝壳呈淡褐色或 褐色。人工配合饲料的成分不同,壳色 也有不同,用未加螺旋藻粉的配合饲料 饲养的鲍,壳色为绿色,而用加入螺旋 藻粉的配合饲料饲养的鲍,其壳色为褐 色。
二、地理分布
皱纹盘鲍在世界上,主要分布于日本本 州东北沿岸和朝鲜半岛沿岸。皱纹盘鲍, 个体较小,最大个体约14厘米。它在日 本的产量,约占日本鲍总产量的1/2。
皱纹盘鲍在我国,自然分布海区是从辽 宁沿海向南分布到江苏连云港附近。是 我国北方惟一的种类,也是我国最主要 的经济贝类的种类。
第二节 生物学特性
(四)排泄系统
具左右1对肾脏,左肾小,右肾较大。肾 的中央背面靠近右侧壳肌左后方处有一 缝形裂孔,为生殖产物排人肾腔之孔道。 生殖产物,也由右肾孔排出至呼吸腔, 经壳孔排出体外,故右肾孔也同时用作 生殖孔。
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本技术提供了一种皱纹盘鲍细胞培养基,是以L15培养基为基础,并添加无机盐、生长因子、L谷氨酰胺、虾青素、γ氨基丁酸、羧甲基葡聚糖、牛磺酸、氢化可的松、皱纹盘鲍贝壳水提物、胎牛血清以及抗生素等组分。

本技术还提供了一种皱纹盘鲍细胞系的构建方法,是以皱纹盘鲍心脏组织为材料,采用机械解离法获得单细胞,重悬于上述细胞培养基中进行原代培养,继而成功构建皱纹盘鲍心脏细胞系。

本技术培养基及方法可以很好地维持皱纹盘鲍心脏细胞在体外的存活和生长,构建的细胞系具有连续传代的能力。

本技术显著提高了皱纹盘鲍心脏细胞体外培养的存活率,延长了其体外培养的时长,具有快速易操作、稳定易重复的特点。

权利要求书1.一种皱纹盘鲍细胞培养基,其特征在于,所述培养基以L-15培养基为基础培养基,并添加如下终浓度的组分:NaCl 10.0-14.0g/L,KCl 0.3-0.6g/L,ZnSO4 0.2-0.4g/L,MgCl20.8-1.2g/L,CaCl2 0.1-0.2g/L,KH2PO4 50-70mg/L,葡萄糖0.8-1.2g/L,碱性成纤维生长因子15-20ng/mL,表皮生长因子3-5ng/mL,L-谷氨酰胺0.25-0.35g/L,虾青素20-30μmol/L,γ-氨基丁酸16-20mg/L,羧甲基葡聚糖45-55mg/L,牛磺酸37-43mmol/L,氢化可的松1.7-2.3mg/L,皱纹盘鲍贝壳水提物50-70mg/L,胎牛血清10%,青霉素钠100IU/mL,硫酸链霉素100μg/mL,亚胺培南10μg/mL。

2.根据权利要求1所述的一种皱纹盘鲍细胞培养基,其特征在于,所述培养基的pH值为7.0-7.4。

3.根据权利要求1所述的一种皱纹盘鲍细胞培养基,其特征在于,所述培养基的渗透压为900-1100mOsm/kg。

4.根据权利要求1所述的一种皱纹盘鲍细胞培养基,其特征在于,所述培养基配制完成后,采用0.22μm滤膜过滤除菌,4℃冷藏备用。

5.根据权利要求1所述的一种皱纹盘鲍细胞培养基,其特征在于,所述皱纹盘鲍贝壳水提物的制备方法为:取200g贝壳粉碎后,装入透析袋(MD25),在5%的醋酸溶液中进行透析,溶解除去贝壳中的碳酸钙;再用去离子水透析,除去醋酸,然后收集透析袋中的成分以3500r/min离心5min,取上清液进行浓缩并冷冻干燥,得到皱纹盘鲍贝壳水提物。

6.一种皱纹盘鲍细胞系的构建方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)取样消毒:选择健康皱纹盘鲍个体,去除附着物、刷净外壳表面,取样前先用75%酒精擦拭外壳表面,于超净工作台中打开贝壳,切取心脏组织;将心脏组织先用灭菌海水清洗3~5遍,移入组织消毒液中浸泡20~30min,最后再用灭菌海水清洗2~3遍;(2)细胞解离:将消毒后的心脏组织块放置在无菌300目筛绢中央,迅速放到己预装有细胞培养基的平皿中,用无菌眼科镊将筛绢对折,然后将组织碾碎,形成单细胞悬液;将此细胞悬液用300目筛网过滤,除去未解离的组织等;将细胞悬液移入离心管,1500r/min离心5min,弃上清液,再用细胞培养基洗涤3次,1000r/min离心10min,以尽量除去细胞碎片;(3)细胞原代培养:将上述步骤收集的细胞重悬于细胞培养基,以2×105个/mL的密度接种于25cm2培养瓶中,置于培养箱中培养,12h后吸除旧培养液,用改良PBS缓冲液清洗,再加入新鲜培养基继续培养,每隔1-2d半量更换培养基1次;(4)细胞传代培养:待培养瓶内细胞丰度达到80%~90%时,吸出培养瓶中的培养液,用改良PBS缓冲液清洗2遍,加入0.25%的胰蛋白酶静置消化,用吸管轻轻吹打至大部分细胞脱壁,收集细胞,l000r/min离心5min,将细胞重悬于细胞培养基中,按1:2比例进行传代培养。

7.根据权利要求6所述的一种皱纹盘鲍细胞系的构建方法,其特征在于,所述组织消毒液为灭菌海水中添加抗生素:青霉素500IU/mL、链霉素500μg/mL、庆大霉素100IU/mL、制霉菌素2μg/mL。

8.根据权利要求6所述的一种皱纹盘鲍细胞系的构建方法,其特征在于,所述步骤(3)和(4)的培养温度为25-27℃。

9.根据权利要求6所述的一种皱纹盘鲍细胞系的构建方法,其特征在于,所述改良PBS缓冲液的配方为:NaCl 25.5g/L,KCl 0.6g/L,KH2PO4 0.3g/L,Na2HPO4 0.9g/L,葡萄糖1.0g/L,pH值为7.0-7.4。

技术说明书一种皱纹盘鲍细胞培养基及细胞系的构建方法技术领域本技术属于动物细胞培养技术领域,具体涉及一种皱纹盘鲍细胞培养基及细胞系的构建方法。

背景技术鲍鱼(Abalone)又名海耳、鳆鱼、镜面鱼,属软体动物门,腹足纲,原始腹足目,鲍科,鲍属,为藻食性贝类,通常生长在水温较低的海底,足迹遍及太平洋、大西洋和印度洋。

鲍鱼属狭温狭盐性贝类,其生活海域的环境,要求水质清澈,潮流通畅,海水的盐度常年保持在3%以上。

鲍鱼自古被誉为海味珍品之冠,素有“一口鲍鱼一口金”之说,其肉质细嫩,味道鲜美,具有极高的营养价值。

鲍鱼中蛋白质含量丰富,其中30%~50%为胶原蛋白,远远高于其他鱼贝类。

此外鲍鱼还富含氨基酸以及多种维生素和微量元素,但脂肪和胆固醇的含量很低,是一种对人体非常有利的高蛋白、低脂肪食物。

鲍鱼具有极高的药用价值。

《本草纲目》中记载,鲍鱼性平,味甘,咸,可明目补虚、清热滋阴、养血益胃、补肝肾,故有“明目鱼”之称。

《药典》中记载,鲍壳又称石决明,是著名的中药材,可平肝潜阳、除热明目,对头痛眩晕、目赤翳障、视物昏花、青盲雀目等症具治疗功效。

现代研究发现,从鲍肉中提取的鲍灵素能够抑制癌细胞生长,有显著的抗癌效果。

世界上鲍鱼主要产地有澳大利亚、中国、日本、美国、墨西哥、南非等国家。

由于鲍鱼的经济价值很高,各产鲍国十分重视鲍鱼的人工育苗和养殖。

我国的鲍鱼养殖研究从1960年代末开始,1970年代杂色鲍和皱纹盘鲍人工育苗先后取得成功,同时开展了养成实验。

目前中国已成为世界第一养鲍大国,2017年我国养殖鲍鱼产量达14.85万吨,占世界养殖总产量的86%,这主要是由于我国拥有巨大的鲍鱼市场和优良的养殖自然条件,也归功于水产科技工作者及养殖业者的智慧和不懈努力。

从养殖种类看,全世界已命名的216种鲍鱼中,分布在我国沿海的鲍鱼有7种,其中又以北部渤海湾出产的皱纹盘鲍和东南沿海的杂色鲍最为多见。

随着鲍鱼养殖业的迅速发展,鲍鱼养殖规模不断扩大,养殖密度也不断增加,导致近海水域环境恶化,各种病害亦随之而来。

先是细菌病害居多,近几年又出现病毒性疾病,引起鲍鱼大规模死亡,严重影响着鲍鱼养殖业的健康稳定发展。

细胞培养是将有机体内的某一组织取出,使其分散成单个细胞,在人工条件下使其存活、生长和繁殖的技术。

细胞培养技术是病毒学、生理学、免疫学、遗传学等研究的基础,正在日益发挥着重要的作用。

发展至今,脊椎动物的细胞培养技术己经发展得相当成熟,积累了大量的研究成果,己成为生物、医学研究及应用领域广泛采用的技术方法。

随着对海洋无脊椎动物病害防治、免疫、发育以及细胞生物学等方面研究的需要,海洋无脊椎动物细胞培养日益受到关注。

然而,由于海洋无脊椎动物的细胞代谢途径以及生长特性与陆生哺乳动物有很大差异,细胞培养难度较大,至今尚未有连续的细胞系建立。

究其原因,主要是目前为止还没有找到相应的最佳培养体系(培养基、各种添加物、温度和 pH 等培养条件)。

海洋无脊椎动物种类繁多,生物学特性迥异,在细胞培养的方法上既体现出了其特殊性,也有共性可循。

软体动物是细胞培养研究开展得较多的一类海洋无脊椎动物,培养的对象主要是一些养殖的双壳类和腹足类,包括贻贝、珍珠贝、扇贝、牡蛎、蛤蜊、螺等。

所培养的组织细胞主要来源于胚胎、鳃、外套膜、神经细胞、血细胞、消化腺和心肌等。

19世纪80年代之后,人们对海洋软体动物的细胞培养条件,包括细胞冻存、培养基添加物、培养基质和细胞分散方法等,做了大量的探索,积累了丰富经验,但仍然没有解决海洋软体动物细胞的体外长期存活和成功传代建系的问题,即使是培养贝类的肿瘤组织也不例外。

在细胞培养过程中,培养基是细胞赖以体外生长、增殖、分化的重要因素。

海洋无脊椎动物细胞培养目前没有专用的培养基,大部分研究者利用哺乳动物和昆虫的商品化人工培养基为基础培养基,同时添加某些成分配成完全培养基。

添加的成分通常为胎牛血清、水解乳蛋白以及酵母提取物等,目的是配合不同无脊椎动物细胞原代培养的要求。

尽管许多学者在培养基选择和优化方面做了大量的工作,但除部分昆虫细胞外,大多数无脊椎动物细胞体外培养仍缺少理想的培养基。

目前关于皱纹盘鲍组织和细胞培养的研究还不多,李霞等对皱纹盘鲍外套膜、鳃、足肌、肝胰腺和鳃下腺的体外培养做了研究,其中外套膜和鳃细胞分别传代培养了10代和11代;崔龙波等对皱纹盘鲍的血细胞、鳃、外套膜、肾脏和足肌进行了组织培养研究,其中血细胞以及外套膜细胞在体外维持时间比较短,不能进行传代培养,仅有鳃细胞传代培养成功。

鉴于皱纹盘鲍细胞培养存在着细胞形态差、存活率低、存活时间短、不易传代等诸多问题,严重影响了皱纹盘鲍的细胞免疫学、病毒学、发育生物学以及遗传育种学等方面的深入研究,因此建立和优化皱纹盘鲍细胞体外培养方法和条件是具有重要的科研意义和现实价值的。

技术内容本技术的目的在于提供一种皱纹盘鲍细胞培养基及细胞系的构建方法,为今后继续深入开展皱纹盘鲍细胞培养研究奠定基础。

为实现上述目的,本技术是通过如下技术方案实现的:一种皱纹盘鲍细胞培养基,其特征在于,所述培养基以L-15培养基为基础培养基,并添加如下终浓度的组分:NaCl 10.0-14.0g/L,KCl 0.3-0.6g/L,ZnSO4 0.2-0.4g/L,MgCl20.8-1.2g/L,CaCl2 0.1-0.2g/L,KH2PO4 50-70mg/L,葡萄糖0.8-1.2g/L,碱性成纤维生长因子15-20ng/mL,表皮生长因子3-5ng/mL,L-谷氨酰胺0.25-0.35g/L,虾青素20-30μmol/L,γ-氨基丁酸16-20mg/L,羧甲基葡聚糖45-55mg/L,牛磺酸37-43mmol/L,氢化可的松1.7-2.3mg/L,皱纹盘鲍贝壳水提物50-70mg/L,胎牛血清10%,青霉素钠100IU/mL,硫酸链霉素100μg/mL,亚胺培南10μg/mL。

所述培养基的pH值为7.0-7.4。

所述培养基的渗透压为900-1100mOsm/kg。

所述培养基配制完成后,采用0.22μm滤膜过滤除菌,4℃冷藏备用。

所述皱纹盘鲍贝壳水提物的制备方法为:取200g贝壳粉碎后,装入透析袋(MD25),在5%的醋酸溶液中进行透析,溶解除去贝壳中的碳酸钙;再用去离子水透析,除去醋酸,然后收集透析袋中的成分以3500r/min离心5min,取上清液进行浓缩并冷冻干燥,得到皱纹盘鲍贝壳水提物。

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