黄颡鱼GnRHR基因的克隆和表达及CRISPR/Cas9构建GnRHR基因敲除突变体
2021-06-21李石竹方文宇骆明飞卢建国
李石竹,方文宇,骆明飞,卢建国*
(1.中山大学 海洋科学学院,广东 珠海 519082; 2.珠海市现代农业发展中心,广东 珠海 519000)
脊椎动物的性腺发育与成熟主要受下丘脑-垂体性腺轴(hypothalamic-pituitary-gonadal axis, HPG)为核心的内分泌系统调控[1]。促性腺激素释放激素(gonadotropin releasing hormone, GnRH)作为HPG轴重要的信号分子,在生殖活动中发挥了关键的调控作用。在哺乳动物中,GnRH由下丘脑神经内分泌细胞合成,以脉冲式释放,经下丘脑-垂体门脉系统到达垂体前叶,与促性腺释放激素受体(gonadotropin releasing hormone receptor, GnRHR)结合从而发挥作用[2]。大部分硬骨鱼类缺乏门脉系统,下丘脑合成的GnRH通过轴突末梢作用于垂体,与垂体中GnRHR结合,诱导促卵泡激素(follicle-stimulating hormone, FSH)和促黄体生成激素(luteinizing hormone, LH)的合成和释放。FSH和LH通过循环系统作用于性腺,调控类固醇激素的合成、配子发育和成熟[3]。此外,GnRH还可通过旁分泌或自分泌的方式,调整血液中局部促性腺激素的含量及固醇类性激素水平,从而调控动物的性行为[4]。
GnRHR隶属G蛋白偶联受体超家族,其由7个α跨膜螺旋构成,包括3个胞内环和3个胞外环。通常G蛋白偶联受体的胞内C末端,对于受体的脱敏和内化十分重要[5]。然而,GnRHR有包含和不包含胞内C末端两种蛋白变体。最早被鉴定的小鼠GnRHR蛋白缺乏一个典型的细胞内C末端[6]。在其他哺乳动物及某些低等脊椎动物和软骨鱼类中,也相继发现了缺少胞内C末端的GnRHR蛋白[7-8]。近年来,在哺乳动物和非哺乳动物中,还发现了具有典型胞内C末端的GnRHR蛋白。因此,依据是否存在细胞内C末端结构域,Roch等[7]将缺乏细胞内C末端的GnRHR归类为GnRHRⅠ,将具有C末端的GnRHR归类为GnRHRⅡA和GnRHRⅡB;……
