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Molecular Cloning of PEPCK Gene in Coilia nasusand Its Expression Analysis under Starvation
WANG Mei yao1，2，3， LI Quan jie2
（1.Wuxi Fisheries College， Nanjing Agricultural University， Wuxi， Jiangsu 214081;
2.Key Laboratory of Freshwater Fisheries and Germplasm Resources Utilization， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Freshwater Fisheries Research Center， Chinese Academy of Fishery Sciences， Wuxi， Jiangsu 214081;3.Aquatic Animals Genome Center， Freshwater Fisheries Research Center， Chinese Academy of Fishery Sciences， Wuxi， Jiangsu 214081）
Abstract cDNA sequence of PEPCK gene in C. nasus was cloned by using homologous cloning method， which had highly conserved sequence and functional sites. Phylogenetic analysis showed that C. nasus had the closest phylogenetic relationship with Clupea harengus in the same family with it. The expression study of liver tissue in C. nasus under starvation showed that PEPCK performed key regulatory function in gluconeogenesis， maintaining energy homeostasis under starvation stress. This research would provide theoretical references for further research on anti stress regulation mechanism in future.
Key words Coilia nasus;PEPCK;Cloning;Starvation;Expression
磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶（PEPCK）是糖異生作用中的关键酶，可催化草酰乙酸生成磷酸烯醇式丙酮酸，进而最终形成葡萄糖，以供机体能量代谢所需[1]。根据PEPCK在细胞内的分布可分为细胞质型和线粒体型2种亚型，二者分别由核基因Pck1和Pck2编码而成[1-2]。2种亚型PEPCK在生物体内的比例在不同物种间具有较明显的差异性。在水产动物、哺乳动物上具有细胞质型和线粒体型PEPCK，而在植物中只存在细胞质型PEPCK[3]。现已在高等动物及水生动物[包括人类（Homo sapiens）、小鼠（Mus musculus）、翘嘴红鲌（Culter alburnus）、金头鲷（Sparus aurata）、虹鳟（Oncorhynchus mykiss）、大西洋鲑（Salmo salar）等]中克隆获得了PEPCK的 cDNA序列[4-7]。研究表明，PEPCK广泛存在于不同种生物（包括人类、微生物、水产动物等）的各个组织中，包括脑、鳃、心、脾、种子、果实等[8-10]。在水产动物上开展的相关研究表明，外界环境因子（如盐度等）以及饲料组成的变化会对其表达水平产生影响[4，11-14]。
刀鲚为溯河洄游性鱼类，其在洄游期间饵料的可获得性将会受到影响，因而探讨饥饿对洄游性鱼类的影响研究具有重要意义。迄今为止，在刀鲚上未见到相关报道。笔者开展了刀鲚PEPCK序列克隆及饥饿作用下的表达分析，旨在为今后进一步开展刀鲚在洄游中抗饥饿作用的机体代谢调控研究提供一定的理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验鱼饲养管理
试验鱼为平均体重（8.6±0.5）g，体长（14.36±0.80）cm的5月龄刀鲚幼鱼，采自中国水产科学研究院淡水渔业研究中心宜兴屺亭养殖基地。试验前14 d，将鱼拉网分别暂养于室内 5个规格为5 m×3 m×1 m的循环水水泥池中，其中一个养殖池用于向其余4个用于试验的养殖池补充刀鱼。试验期间连续增氧，进行水质监测，水温为（18.0±0.6）℃，pH为7.2，溶解氧浓度为（8.5±0.6）mg/L，氨态氮浓度≤0.01 mg/L，亚硝酸盐浓度≤001 mg/L。每天07：00和17：00投喂2次，以饱食为宜。