Page 47 - 《水产学报》2026年第04期
P. 47
4 期 水 产 学 报 50 卷
蛋白 (iLBP) 家族的重要成员,作为细胞内脂质分 为阐明鳀 FABP 基因家族的分子特征、表达模式
子伴侣参与调节脂肪酸的细胞内运输、代谢及信 及其适应性演化潜力,本研究综合利用基因组与
[9]
号转导等过程 。在脊椎动物中, FABP 基因家族 转录组数据,对鳀 FABP 基因家族进行了全面鉴
起源于同一祖先基因,经历多次复制与分化,通 定与分析,为深入理解鳀脂质代谢的分子基础及
常可分为 3 个主要进化支 ,分支 1 包括 FABP1 其对海洋生态系统物质循环的贡献提供依据。
[10]
和 FABP6;分支 2 是最大的亚家族,包括 FABP3、
1 材料与方法
[11]
FABP4、FABP5、FABP7、FABP8 和 FABP9 ;分
支 3 仅 包 含 FABP2; 而 FABP10、 FABP11 和
1.1 实验材料
FABP12 的进化地位尚不明确。在物种进化过程中,
FABP 基因家族成员存在基因丢失与新增现象, 实验用鳀于 2024 年 5 月采自黄海资源调查航
故不同物种通常仅保留部分成员,如 FABP10 和 次 (“北斗”号)。捕获后立即现场测量叉长,并解
[12]
FABP11 主要存在于硬骨鱼等非哺乳类脊椎动物 , 剖取耳石、心脏、肝脏、性腺和背部白肌组织样
而 FABP12 则在哺乳动物中进化出现 [13-14] 。 品。所有组织样品迅速置于液氮中冷冻,后转移
FABP 是最重要的脂肪酸载体之一,通过其 至−80℃ 超低温冰箱保存备用。返航后,根据耳
保守的 β-桶状结构结合长链脂肪酸等疏水性配体, 石区分年龄,将 1 龄性成熟个体,按性别和叉长
降低其胞内浓度,介导转运至特定细胞器进行代 (110~120、120~130 和 130~140 mm) 分为 6 个组,
[15]
谢或储存 。不同 FABP 成员在组织分布和配体 每组设置 3 个生物学重复。本研究获得了中国水
偏好上存在差异,从而在脂质代谢、炎症反应等 产科学研究院黄海水产研究所实验动物伦理审查
生理病理过程中发挥特定功能 [11, 16] 。哺乳动物 委员会批准 (审查编号: YSFRI-2024002),实验过
[16]
FABP 功能与结构已有深入研究 ,相比之下,鱼 程中操作人员严格遵守中国水产科学研究院黄海
类 FABP 的相关信息了解较少。而鱼类由于碳水 水产研究所实验动物伦理审查委员会伦理规范,
化合物代谢能力不足,通常更偏好以脂质作为主 并按照中国水产科学研究院黄海水产研究所实验
要能量来源 [17-20] ,因此作为重要的脂肪酸载体, 动物伦理审查委员会制定的规章制度执行。
鱼类 FABP 的研究正得到更多的关注,FABP 基因
1.2 鳀 FABP 基因家族成员的鉴定与序列获取
[21]
成 员 相 继 在 斑 马 鱼 (Danio rerio) 、 日 本 花 鲈
[22]
(Lateolabrax japonicus) 、 点 带 石 斑 鱼 (Epineph- 鳀基因组数据来自本课题组已测序组装的染色
[33]
[23]
[18]
elus coioides) 、青鳉 (Oryzias latipes) 、三刺鱼 体级别基因组 (NCBI 登录号: GCA_040112795.1),
(Gasterosteus aculeatus) 、 大 西 洋 鲑 (Salmo 在 EBI 网 站 (https://www.ebi.ac.uk) 下 载 FABP 基
[18]
salar) 、 金 鱼 (Carassius auratus) 、 卵 形 鲳 鲹 因家族保守结构域 (PF00061) 的隐马尔可夫模型
[19]
[24]
[34]
(Trachinotus ovatus) 、 矛 尾 复 虾 虎 鱼 (Synecho- (HMM)。使用 HMMER 3.0 软件 ,以默认参数,
[25]
gobius hasta) 、大菱鲆 (Scophthalmus maximus) [27] e-value<1.2×10 −22 在鳀基因组蛋白序列中进行搜
[26]
和红鳍东方鲀 (Takifugu rubripes) [27] 等物种中被 索。将初步获得的候选蛋白序列提交至 NCBI
克隆并鉴定,这加快了鱼类 FABP 的研究进程。 CDD 数据库 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/
鳀 (Engraulis japonicus) 是一种广泛分布于西太 cdd/),以默认参数进行保守结构域预测,并通过
平洋温带水域的中上层小型鱼类,作为黄海、东 SMART BLAST (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/smart-
海单种资源生物量最大的鱼种,是海洋生态系统 blast/) 进行同源性验证,结合人工核查,最终确
能量传递的关键种,具有极高的生态和经济价值 定可靠的鳀 FABP 家族成员名单及蛋白、核酸序
[28-29] 。鳀以浮游动物为食,其个体脂肪含量丰富 (平 列 。为进一步确保基因模型的准确性,利用本
[35]
均约 15%,最高可达 43%),且富含多不饱和脂肪 课题组已获得的鳀鱼各组织转录组数据 ,使用
[33]
酸 (占总脂肪酸比例高达 23%) [30-32] 。鉴于鳀在高营 IGV-GSAman 软件对鉴定出的 FABP 基因结构进
养级生物能量供给中的关键作用及其自身的高脂 行可视化核对与手动修正。
特性,深入解析其脂肪积累与动员的分子机制具
1.3 系统进化树构建与蛋白理化性质分析
有重要意义。而 FABP 基因家族作为脂质代谢的
核心参与者,在鳀中的系统研究尚属空白。因此, 在 NCBI 数据库下载已报道的其他硬骨鱼
https://www.china-fishery.cn 中国水产学会主办 sponsored by China Society of Fisheries
2

