氨氮与亚硝酸盐胁迫下凡纳滨对虾MDM2结合蛋白(MTBP)调控p53介导线粒体凋亡通路的机制研究

本刊推荐：本研究首次系统揭示凡纳滨对虾MTBP基因在氨氮/亚硝酸盐胁迫下通过调控p53-MDM2轴影响凋亡通路的核心机制。通过RNAi实验证实LvMTBP沉默会激活p53-Bax-Caspase9线粒体凋亡途径，导致组织损伤与存活率下降。细胞实验验证MTBP过表达具有抗凋亡功能，为甲壳类应激适应机制提供了新靶点（研究涉及MTBP/p53/MDM2/Bcl-2/Bax/Caspase-3等关键分子）。

　　

Highlight

伦理声明

所有动物实验均遵循广东海洋大学动物伦理委员会批准的方案开展。

凡纳滨对虾样本采集

实验用健康凡纳滨对虾取自湛国星水产科技有限公司（湛江，中国），暂养于充氧循环海水中一周。暂养期间投喂含42%粗蛋白的配合饲料颗粒，每日两次。

LvMTBP生物信息学分析

通过PCR技术克隆获得凡纳滨对虾MTBP基因cDNA序列，命名为LvMTBP。该序列全长2752 bp，开放阅读框（ORF）长2505 bp，编码834个氨基酸。其编码蛋白分子量为93436.67 Da，理论等电点（pI）为6.86，平均亲水性系数（GRAVY）为-0.457（＜0），表明为亲水性蛋白。保守结构域包括MTBP_N（64-229位氨基酸）和MTBP_C（568-824位氨基酸）（图1A）。LvMTBP的cDNA序列已提交至GenBank（登录号：PP449381）。系统进化分析显示，LvMTBP与斑节对虾（Penaeus monodon）和中国明对虾（Fenneropenaeus chinensis）的MTBP亲缘关系最近（图1B）。

讨论

在脊椎动物中，MTBP是一种定位于细胞核和细胞质的蛋白，已被证实可与MDM2相互作用。本研究在HEK293T细胞中观察到LvMTBP的定位现象，为探究其在对虾细胞中的分布提供了重要线索，但其在甲壳类细胞中的精确定位仍需进一步研究。MTBP蛋白C端包含一个关键的DNA结合域（CTM结构域），能特异性识别并结合特定DNA序列，从而调控基因转录活性。本研究通过生物信息学预测发现LvMTBP同样具备典型的CTM结构域，提示其可能在对虾中具有类似的转录调控功能。

结论

本研究鉴定发现凡纳滨对虾MTBP与斑节对虾MTBP具有高度同源性。该基因在凡纳滨对虾各组织中广泛表达。在氨氮和亚硝酸盐胁迫下，LvMTBP表达水平呈现动态变化，表明其参与调控对虾应对氨氮/亚硝酸盐应激的反应。沉默LvMTBP会通过影响p53凋亡通路降低凡纳滨对虾的应激耐受性。本研究首次揭示了MTBP在甲壳类动物环境应激响应中的功能机制，为水产养殖中提升对虾抗逆能力提供了潜在分子靶标。