中华绒螯蟹褪黑激素的合成及其调节蜕皮的分子机制

Melatonin exhibit multifunctional biological activiteis in crustacean, but the data related to its molecualr mechanism of synthesis and function are not fully understood. In this project, melatonin in Eriocheir sinensis will be further investigated by molecular and cellular biotechnologies including RACE, combinant protein, immunohistochemistry, RNA in situ hybridization, Western blot, ELISA, quantitative Real-time PCR and so on. Full-length cDNA of key enzyme of melatonin synthesis will be cloned, recombination protein and antibodies will be prepared; The expression, localization and quantification of those enzymes on mRNA and protein levels will be elucidated, respectively; Moreover, a comparative study on the relationship between melatonin and molting at the different development stages will be examined. The obtained results will supply the gap in the field of melatonin on molecular level in crustacean, provide valuable reference for understanding its physiological function. Also, this study will be useful in understanding molting mechanism and giving new insights into precocity in Eriocheir sinensis aquaculture.

褪黑激素（Melatonin）参与甲壳动物的多种生理进程，然而其在甲壳动物，乃至无脊椎动物体内合成和作用的分子调控机制尚不明确。本项目以中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）作为研究对象，应用RACE、蛋白重组、免疫组织化学、RNA原位杂交、Western blot、ELISA和RT-PCR等技术手段，克隆褪黑激素合成关键酶的cDNA全长序列，并获得重组蛋白及其抗体；分别在RNA和蛋白等水平开展褪黑激素的表达、定位和定量等研究，阐明其合成的分子机制；以不同发育阶段处于不同蜕皮周期的个体做为研究对象，分析褪黑激素影响蜕皮活动的分子机制。研究结果预期将填补甲壳动物褪黑激素分子水平的研究空白，并为深入研究甲壳动物褪黑激素合成及作用提供分子基础，也将为解决中华绒螯蟹性早熟和蜕皮未遂等生产问题提供新思路、新方法。

褪黑激素（Melatonin）参与甲壳动物的多种生理进程，然而其在甲壳动物，乃至无脊椎 动物体内合成和作用的分子调控机制尚不明确。本项目首次完成中华绒螯蟹褪黑激素昼夜节律研究，并明确褪黑激素合成与光周期的关系；首次在组学层面分析了中华绒螯蟹眼柄昼的昼夜差异，明确眼柄-昼夜节律（褪黑激素）-蜕皮三者之间的关系；完成昼夜节律和褪黑激素对中华绒螯蟹不同组织抗氧化酶和免疫酶活性影响研究；首次克隆了中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）褪黑激素合成酶（AA-NAT 和HIOMT）基因cDNA 序列，并对时空表达进行分析，初步确定了其合成机制。比外，在本项目的资助下，我们发现褪黑激素具有调节甲壳动物攻击行为的特点，其合成前体5羟色胺可作为饲料添加剂降低打斗行为。