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血管内皮生长因子VEGF及其受体VEGFR是脊椎动物血管生成的重要促进因子,而在文昌鱼中尚无相关研究。通过基因组数据库搜索,可以在佛罗里达文昌鱼数据库中找到单拷贝的VEGF和VEGFR。本文克隆了青岛文昌鱼VEGF和VEGFR基因,对其序列进行分析,探究其进化地位;通过实时荧光定量PCR技术和原位杂交技术来观察其表达;并构建表达载体,表达蛋白,研究其功能。文昌鱼VEGF的最大开放阅读框(ORF)长1047bp,编码由348个氨基酸组成的蛋白,含有PDGF结构域,推测蛋白分子量为39kDa。序列比对分析表明,文昌鱼VEGF与脊椎动物的序列一致性较低,约为30%-34%,在PDGF结构域处稍高为46%-48%。其中与VEGF-C和VEGF-D的相似性比与VEGF-A和VEGF-B高。内含子外显子时相分析显示,文昌鱼VEGF也与VEGF-C和VEGF-D相近。共线性分析表明,除了VEGF-A,脊椎动物VEGF-B、VEGF-C和VEGF-D基因座位和文昌鱼VEGF的相似。更进一步的系统进化分析表明,文昌鱼VEGF与VEGF-C和VEGF-D聚为一类,并位于其分支的基部。上述分析表明文昌鱼VEGF具有与脊椎动物VEGF-C和VEGF-D共同的祖先基因。文昌鱼VEGFR已克隆一段4075bp长的片段,在基因组中仅存在单一拷贝,其中ORF长3873bp(还缺少3’末端39个碱基),编码蛋白含有1290个氨基酸,含有膜外的七个免疫球蛋白样结构域、跨膜区和膜内的酪氨酸激酶结构域,推测蛋白分子量为143kDa左右。文昌鱼VEGFR与脊椎动物VEGFR在IG结构域的序列一致性仅为27%-29%,而在酪氨酸激酶结构域处为59%-61%,暗示胞外区受到较大的选择压力。内含子外显子类型分析表明,从文昌鱼VEGF到脊椎动物VEGFRs进化过程中外显子发生合并和分化,但内含子类型不变。共线性分析显示,在VEGFR1-4上都存在有文昌鱼VEGFR的临位基因。系统进化分析表明,文昌鱼VEGFR出现于基因复制之前,位于脊椎动物VEGFRs分支的基部,暗示文昌鱼VEGFR是脊椎动物VEGFRs的基因原型。我们通过实时荧光定量PCR和原位杂交实验确定文昌鱼VEGF和VEGFR的表达图示。实时定量PCR和原位杂交结果显示,在胚胎发育过程中,VEGF和VEGFR均为母源性基因,在整个胚胎发育过程中均有表达,在成体中表达于鳃、肝盲囊、消化道和卵巢中。结合实时定量和原位杂交的结果,发现VEGF和VEGFR在胚胎以及成体中的表达模式基本一致,暗示二者存在潜在的相互作用,此点仍需蛋白水平的定位和互作实验来确定。用细菌刺激成鱼,通过实时荧光定量PCR实验观察,发现VEGFR的表达上调,VEGF不变。推测VEGFR与免疫相关,这一点仍需要体外细菌结合或抑菌实验来验证。另外获得了文昌鱼VEGF和VEGFR的重组蛋白,可进行后续的免疫组化等实验。