10种鲤形目鱼类ZP2基因的克隆及特征分析

陈沙，刘焕章，曹文宣，俞丹*

(1.大连海洋大学，辽宁大连116023；2.中国科学院水生生物研究所，水生生物多样性与保护重点实验室，武汉430072)

透明带(zona pellucida，ZP)是包围在卵母细胞或早期胚胎外的一层糖蛋白，通常被称为透明带蛋白(ZP蛋白)，通常由3、4种糖蛋白组成，受ZP基因家族编码表达(Goudetetal.，2008)。ZP基因中除ZP结构域外，通常还包含N端信号肽序列、弗林蛋白酶切割位点、跨膜结构域、三叶草结构域或EGF结构域(Wassarman &Litscher，2004)。硬骨鱼类基因组经历过特有的基因组复制，因此基因组上存在着大量的ZP蛋白编码基因，被复制的基因在鱼类中可能演化出新的功能，比如南极鱼Patagonotothen ramsayi的ZP蛋白被证实是抗冻蛋白(马战领，2015；Caoetal.，2016)。除了抗冻功能，ZP蛋白在鱼类中是否还有其他功能尚不清楚。

ZP2基因是ZP基因家族的重要成员，除了含有保守的三叶草结构域和ZP结构域外，还有1个富含脯氨酸(P)和谷氨酰胺(Q)残基的N端重复结构域(Wang &Gong，1999)。Lyons等(1993)克隆获得了美洲拟鲽Pseudopleuronectes americanus的ZP2基因序列，发现其重复结构域的重复单元为(PQQPQQPQQPQQPKY)7。随后，发现鲤Cyprinus carpio的重复单元为(QQTSQQFQPQKPA/V)13(Changetal.，1997)；稀有鲫Gobiocypris rarus的重复单元为(VQQQASQQFPQR/Q)(12～19)(Wuetal.，2012)；鲫Carassius auratus的重复单元为(QQPKQFPF/LQKPVP)7(史建伍，2014)。Wang和Gong(1999)首次在斑马鱼Daniorerio上克隆到了ZP2基因序列，但此基因没有含P和Q的重复结构域。同样，在青鳉Oryzias latipes、日本鳗鲡Anguilla japonica中也没有发现重复结构域(Kanamorietal.，2003；Sanoetal.，2010)。已有研究表明，ZP2基因重复结构域的重复序列在受精后的谷氨酰胺的γ-羰基和赖氨酸的ε-氨基之间会形成分子间交联，从而参与鱼卵卵膜的硬化(Oppen-Berntsenetal.，1990；Giaccoetal.，2000)。但这些串联重复单元是否具有其他功能尚不清楚，例如是否与鱼类的产卵习性相关。

鲤形目Cypriniformes鱼类约4 200种，是世界上最大的淡水鱼类类群(Nelsonetal.，2016)，广泛分布在除南极洲、南美洲和澳大利亚以外的世界各大洲。……