光裸星虫SERCA基因克隆及在卵母细胞中的表达分析

细胞内钙离子(Ca2+)浓度的变化是介导卵母细胞成熟的重要因素.肌质网/内质网Ca2+-ATP酶(Sarco/endoplasmic reticulum calcium adenosine triphosphatase,SERCA)属P型ATP酶家族成员,是细胞内Ca2+转运的重要调控蛋白.前期转录组分析显示,光裸星虫(Sipunculus nudus)SERCA(Sn-SERCA)的表达量在卵母细胞发育过程中差异显著,为进一步研究SERCA在卵母细胞不同发育阶段中的作用,利用RACE技术得到Sn-SERCA cDNA全长,采用实时荧光定量PCR检测Sn-SERCA在各卵母细胞发育时期的相对表达量.结果表明,Sn-SERCA全长为3 840 bp,5,非编码区(UTR)为196bp,3'UTR为581bp,开放阅读框3 060 bp,编码1 020个氨基酸,Sn-SERCA具有P型ATP酶家族进行催化反应所需的两个保守基序"TGES"和"DKTGT".多序列比对、Motif分析及三级结构预测结果显示SERCA同源蛋白具有较高保守性.系统进化树分析表明Sn-SERCA与粉正蚓(Lumbricus rubellus)、鸭嘴海豆芽(Lingula anatine)等无脊椎动物同源蛋白序列聚为一支.荧光定量结果显示:卵母细胞在体腔液中发育时,Sn-SERCA在卵黄旺盛合成后期高表达;当卵母细胞进入肾管后,Sn-SERCA的表达量大幅上升,显著高于其他时期(P＜0.05).结合前期卵母细胞发育的超微结构观察,研究结果表明Sn-SERCA在光裸星虫卵母细胞的卵黄积累和生发泡破裂发生过程中起重要作用.