【摘要】GnRH(-)是下丘脑-垂体-性腺轴中重要的十肽信息分子,在所有脊椎动物的生殖神经内分泌调节中发挥着重要作用。 GnRH成熟的十肽沿着轴突转运至下丘脑正中隆起的末端( ),然后进入下丘脑垂体门脉循环(? )(四足动物)或直接通过轴突末端(大多数硬骨鱼)输送至刺激性腺的细胞,与特定受体结合,刺激促性腺激素(GtHs)的合成和释放,并参与脊椎动物繁殖的启动和正常生殖功能的维持。 随着GnRH的研究不断深入,研究人员对鱼类GnRH受体的研究越来越感兴趣。 比目鱼是我国重要的海水养殖鱼类。 本研究从牙鲆I GnRH受体脑组织中克隆全长Type 2,并分析其组织特异性表达,为牙鲆神经生殖内分泌研究奠定了一定基础。 本研究以海水养殖牙鲆为材料,采用巢式PCR、5'-和3'-RACE技术,从牙鲆脑组织中克隆了1 671 bp的牙鲆促性腺激素释放激素受体(GnRH)。 -R) 全长cDNA序列,包括147 bp 5'-UTR、1 248 bp开放阅读框和276 bp 3'-UTR,登录号为。
比目鱼GnRH-R和其他物种GnRH-R氨基酸序列的多重序列比对结果表明,存在许多保守特征。 比目鱼 GnRH-R 显示出三个主要功能区:N 端胞外结构域(1 至 44 个氨基酸残基)、大跨膜结构域(45 至 324 个氨基酸残基)和 C 端胞质区(325 至 415 个氨基酸残基)。氨基酸残基)。 空间结构预测表明,鲽GnRH-R跨膜区含有7个高度保守的跨膜α螺旋(45-64、76-95、114-135、156-176、207-224、267-286、305-324) ,这些 α-螺旋对于受体锚定到细胞膜是必需的。 氨基酸序列系统发育分析表明,鲽鱼GnRH-R与琥珀鱼GnRH-R1高度同源(85%同源性)。 对已知硬骨鱼GnRH-R基因的系统发育分析表明,存在两类GnRH-R基因:TypeⅠGnRH-R和TpyeⅡGnRH-R基因。 比目鱼GnRH-R的氨基酸序列中存在Ⅰ型GnRH-R共有的典型基序:CAFVT(TMⅢ)和(从TMⅦ开始的序列),表明克隆的比目鱼GnRH-R属于I型GnRH-R。 GnRH-R跨膜α螺旋之间的区域形成细胞内或细胞外环,这些区域参与受体信号转导和肽选择性功能。
鲽鱼GnRH-R在TMIII的细胞质边界有一个保守的(/V)基序,被认为参与G蛋白偶联信号转导和GnRH肽诱导受体的激活; 另一个保守区域是 TMVII 中的 NPXXY 或 DPXXY 基序也存在于比目鱼 (DPVIY) 中。 该基序参与一些GPCR(包括GnRH-R)的内化(),并且该基序,尤其是基序中的Tyr残基,在受体激活和信号转导中发挥关键作用。 在第三个细胞内环中,鱼类 GnRH-R 具有保守的 Ala 残基(鲽鱼中),该残基在 G 蛋白偶联和受体内化中也发挥着重要作用。 在哺乳动物或非哺乳动物 GnRH-R 中,第一和第二细胞外环之间的两个 Cys 形成的保守二硫键是受体正确折叠所必需的。 与其他 GnRH-R 一样,鲽鱼 GnRH-R 具有由第一和第二细胞外环之间的两个 Cys(和)形成的潜在二硫键。 这种二硫键的完全缺失会影响受体的结构完整性并降低鱼类 GnRH-R 对 GnRH 肽的选择性。 GnRH-Rs 的 NH2 末端区域不是很保守,但含有糖基化位点,这些位点对于 GnRH-Rs 表达、GnRH-Rs 穿梭到细胞表面或受体稳定性是必需的。
将小鼠的GnRH-R糖基化位点引入人GnRH-R中可以增加受体的数量,而不影响受体结合能力或肽选择性[25-26]。 Ⅰ型牙鲆GnRH-R在NH2末端含有三个潜在的糖基化位点(、、和)。 此外,第一细胞外环和第二细胞外环中存在一个糖基化位点。 点(和),比目鱼TypeⅠGnRH-R比哺乳动物含有更多的糖基化位点。 牙鲆糖基化位点的数量是否/如何影响牙鲆GnRH-R的表达、降解率或亲和力有待进一步研究。 在牙鲆GnRH-R的第一个细胞内环中,有一个基序()与tGnRH-RⅢ基序()一致。 这个基序就是Gs识别基序(BBXXB,B代表碱性氨基酸,X代表任意氨基酸)。 已证明该基序与cAMP的产生有关牙鲆,cGnRH-Ⅱ可以通过cAMP-PKA途径增加COS7细胞中-R的活性。 与其他非哺乳动物 GnRH-R 类似,牙鲆 GnRH-R 含有 C 端细胞内尾部。 这种细胞内尾巴对于鱼类 GnRH-R 的功能至关重要。 在第三个细胞内环中,牙鲆GnRH-R含有2个PKC磷酸化位点(和); 在C端尾部,有1个PKC磷酸化位点()。
鲽鱼GnRH-RC的末端尾部含有鱼GnRH-R的Src同源区3(SH3)结合区(PxxP序列),可以潜在地传递与丝裂原激活蛋白激酶(MAPKs)的偶联能力,GnRH调节GtHα 和 LHβ 通过 PKC 和 PKA 转录,两者都集中在 MAPK 水平。 RT-PCR分析显示GnRH-R在牙鲆大脑和垂体中表达,提示牙鲆GnRH-R参与产卵等生殖行为; RT-PCR还检测了牙鲆GnRH-R在卵巢和睾丸中的表达。 表达时,可与牙鲆cGnRH-II共表达并在卵巢中表达。 GnRH 肽在卵巢中具有自分泌/旁分泌功能,可能调节牙鲆卵巢中的 GnRH 受体。 [中国水产科学,2006,13(4):536-546]