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卵形鲳鲹脂肪酸延长酶(Elovl4-like)基因特征与功能研究
宋岭, 朱克诚, 郭华阳, 江世贵, 张殿昌
2019, 15(3): 76-86. doi: 10.12131/20180272
长链脂肪酸延长酶(elongases of very long chain fatty acids, Elovls)是长链多不饱和脂肪酸(long chain polyunsaturated fatty acid, LC-PUFA)生物合成途径中的关键限速酶,能够延长PUFA的碳链。为探究Elovl4在卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus) PUFA生物合成中的功能,该研究克隆了卵形鲳鲹Elovl4基因的cDNA序列,命名为ToElovl4-like,其开放阅读框(ORF)为792 bp,编码263个氨基酸。生物信息学分析结果表明,编码的氨基酸包含Elovl家族的显著结构特征如组氨酸盒子、多个跨膜区和ER滞留信号等。序列比对结果显示,卵形鲳鲹Elovl4-like基因高度保守,且该基因编码的蛋白序列与其他鱼类的相似度为73%~86%,其中与大西洋鳕(Gadus morhua)的相似度最高(86%)。系统进化分析表明,Elovl4主要聚为Elovl4a、Elovl4b和Elovl4-like 3类。其中ToElovl4-like与其他鱼类的Elovl4-like亲缘关系最近。实时荧光定量PCR表明ToElovl4-like基因在各组织中均有表达,其中在性腺和脾中mRNA表达量最高,在脑中mRNA表达量最低。酵母异源表达分析表明,ToElovl4-like可以分别将亚油酸 (18:2n-6)、二十碳五烯酸 (20:5n-3)延长为二十碳二烯酸 (20:2n-6)和二十二碳五烯酸 (22:5n-3)。研究结果为了解鱼类长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)的生物合成提供了理论基础。
关键词: 卵形鲳鲹, Elovl4-like, 异源表达, 功能鉴定