陆壳青蟹（Chiromantes haematocheir）蜕皮相关几丁质酶的分子特性及其在生物技术中的应用潜力

本研究首次从陆壳青蟹中鉴定出7种几丁质酶基因，其中TRINITY_DN29294（GH18家族）在蜕皮后期显著高表达。重组酶在毕赤酵母系统中成功表达，展现出pH 3.0和45°C的最适活性，为甲壳动物蜕皮机制研究和几丁质酶（Chitinase）生物技术应用提供新见解。

　　

研究亮点

陆壳青蟹解剖与粗酶提取物制备

在日本石川县鹿岛森林捕获的陆壳青蟹（C. haematocheir）经冰浴1小时诱导假死状态后，使用500倍稀释的Osvan溶液进行体表消毒。经无菌磷酸盐缓冲液（PBS）冲洗后，解剖获取胃、中肠腺、肠道、鳃和足部组织，并通过匀浆法制备粗酶提取物。

几丁质酶基因的检测

近期对蜕皮初期和正常状态青蟹中肠腺（消化酶合成器官）的转录组分析显示，在全部几丁质酶转录本中，29294-几丁质酶（Chitinase）的表达量最高（基于FPKM值）。如表1所示，共鉴定出32个重叠群，其中TRINITY_DN29294占据总几丁质酶表达的绝对优势。该cDNA包含1467 bp的开放阅读框（ORF），编码488个氨基酸残基，被归类为GH18家族几丁质酶（Chitolectin Chitotriosidase）中的第3组蟹类几丁质酶。

讨论

几丁质酶在甲壳动物蜕皮生长过程中的外骨骼降解（22,23）、消化道围食膜内几丁质食物的消化（24）以及病原体免疫应答（25）中起关键作用。本研究首次从陆壳青蟹中肠腺转录组数据中鉴定出7个几丁质酶基因家族成员，其中29294-几丁质酶在蜕皮早期显著上调，提示其直接参与蜕皮调控。虽然大肠杆菌（Escherichia coli）表达的重组酶无活性，但毕赤酵母（Pichia pastoris）系统成功实现功能性表达。该酶在pH 3.0和45°C条件下活性最强，且能同时水解可溶性与结晶性底物，展现出独特的生化特性。