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海洋生物大多生活于水环境中,面临比陆地环境更严重的环境胁迫,这些环境胁迫包括生物胁迫(寄生虫、细菌、真菌以及病毒)及非生物胁迫(重金属、有机和无机污染等)。筛选当地物种作为环境指示生物,深入开展生物标志物研究是当前环境监测领域的研究热点,可为常规海洋污染监控提供有力补充。由于一些贝类具有固着生活、滤食性以及环境污染耐受性强等特性,世界上已有诸多国家开展以贝类作为环境指示物的研究。本研究以当地特色厚壳贻贝(Mytilus coruscus)为研究对象,克隆了谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)cDNA全长,并分析了其在铜及脂多糖胁迫下的表达。研究结果可为揭示厚壳贻贝谷胱甘肽过氧化物酶响应外界胁迫的应激机制提供理论依据,同时也为厚壳贻贝GPx作为海洋标志物的可能性提供支持。本研究首次从厚壳贻贝中克隆出GPx cDNA全长,命名为McGPx。McGPx cD-NA序列全长为970 bp,其中开放式阅读框包含594 bp,共编码197个氨基酸。第46个氨基酸(U)是由292TGA294编码的硒半胱氨酸(Sec),表明它是硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶。在3’-UTR中,通过SECISearch3程序识别的硒代半胱氨酸序列SE CIS元件(91 bp)。序列表明,McGPx含有一个GPx特征基序(70LGFPCNQF77),一个活性位点基序(34GKVILVENVASLUGTT49),二聚体形成有关的六个氨基酸(H79,N82,S84,E87,N90,H94),两个糖基化位点(28NFSD31和82NGSG85)。多序列比对表明McGPx氨基酸序列与紫贻贝GPx表现出最高水平的同一性(96%),与菲律宾蛤仔和背角无齿蚌GPx共享71%。系统发育分析表明McGPx与其他选定的无脊椎动物GPx,尤其是紫贻贝有着高度的同源性和密切的关系。实时RT-PCR用于研究以β-actin为内参的McGPx mRNA的组织特异性表达。在未处理的厚壳贻贝中,McGPx mRNA在所取六种组织中均有表达,McGPx在血淋巴细胞中具有最高的表达水平,消化腺和鳃中表达中等,性腺最低。在Cu2+胁迫下,McGPx在鳃和消化腺中都能迅速反应和表达,McGPx分别在16 d、23 d达到最高值。结果表明,McGPx可能在保护组织免受氧化应激中起重要作用。在LPS注射后,McGPx在鳃呈现先上升后下降的表达模式,在24 h达到最高峰。3 h时McGPx在消化腺中的变化不明显,而McGPx在鳃中的变化明显(为对照组4.13倍)。结果表明McGPx参与了LPS诱导的免疫应答。总之,外界环境产生的威胁会引起GPx分子表达量提高,该特征使其成为环境污染监测的分子标记,实时监测到海洋水体的污染状况。