罗氏沼虾疏水分子转运蛋白lipocalin的功能研究

罗氏沼虾是我国重要的养殖虾类，是具有巨大经济价值的养殖水产品。罗氏沼虾的蜕皮过程是其生长和发育过程的标志性特征。现有的研究表明虾类的蜕皮、生殖过程受到内分泌激素，如甲基法尼酯（methyl farnesoate,MF）,蜕皮激素（ecdysteroids）等的调节控制。这些调节激素大多是高度疏水的分子，需要相应的转运分子协助它们在体内输送。我们的前期研究发现了一种罗氏沼虾疏水物质转运蛋白 MLC蛋白，研究表明MLC蛋白在体外能够与蜕皮激素（ecdysteroids）相结合，与虾类的蜕皮过程密切相关。本项目将系统地研究 MLC蛋白与疏水分子的结合活性，确认MLC蛋白的体内结合底物，阐明MLC蛋白在蜕皮、生殖过程中的生物学功能，并探索其在具体养殖过程中的应用，为开发高效、安全的水产 .养殖促生长剂奠定理论基础。

罗氏沼虾是我国重要的养殖虾类，是具有巨大经济价值的养殖水产品。罗氏沼虾的体色的变化、生长、生殖以及相对应的生长蜕皮和生殖蜕皮有着密切的关系。现有的研究表明虾类的体色变化、蜕皮、生殖过程受到多种内分泌激素的调节控制。这些调节激素大多是高度疏水的分子，需要相应的转运分子协助它们在体内输送。本项目在前期研究的基础上，对罗氏沼虾体内一种疏水物质转运蛋白 MLC蛋白进行了较为系统的研究。 结果表明，MLC基因主要在罗氏沼虾的皮下脂肪组织中表达，并且随着生殖蜕皮周期有明显的变化，蜕皮后一天为MLC基因的转录最高峰。为了研究MLC蛋白结合的配体，首先我们通过免疫共沉淀进行了MLC与底物的体内结合活性研究。结果显示，MLC蛋白能和虾青素以及蜕皮激素结合；其次，利用体外表达的MLC蛋白及HPLC检测系统，我们进行了MLC蛋白与底物的体外结合活性，进一步确认了MLC蛋白可与虾青素以及蜕皮激素结合。为了进一步确认MLC蛋白的功能，我们通过注射双链RNA的方法，降低罗氏沼虾体内的MLC基因表达水平，经检测两周后干涉效率达到90%。干涉后4周，罗氏沼虾的体色发生了明显的变化，整体上全部变红，说明干涉使得结合虾青素的MLC减少，多余的游离态虾青素呈现其本身的橘红色。免疫胶体金透射电子显微镜（TEM）结果显示，MLC主要分布在紧贴着外壳的表皮下脂肪组织内的脂肪粒中。与干涉组相比，干涉后外壳中非细胞横纹结构中脂肪粒减少，细胞结构脂肪粒中的MLC蛋白也相应的减少。综上所述，我们认为MLC蛋白通过结合虾青素来调节罗氏沼虾的体色形成。MLC在中枢神经系统有转录和表达；MLC在皮下脂肪组织中的表达量随着蜕皮周期的变化而变化；以及MLC在体外能够结合蜕皮激素,以上三点综合反映了MLC分子还可能参与到蜕皮的过程中。