皮拉鲁库鱼（Arapaima gigas）红细胞中肌醇五磷酸的分子调控机制

《Cancer Epidemiology》：Molecular control of inositol pentaphosphate in red blood cells of pirarucu ( Arapaima gigas)

氧亲和力调控的分子机制研究。在空气呼吸的 pirarucu（Arapaima gigas）中检测到红细胞 IP5 水平升高，ATP 和 GTP ?活度降低，同时 ipmk、itpk-1 和 ip3k 基因表达显著上调，揭示有机磷代谢调控呼吸适应的分子机制。

　　

Geovani de Oliveira Ribeiro | Giovana Anceski Bataglion | Adalberto Luis Val

巴西国家亚马逊研究所生态生理学与分子进化实验室，马瑙斯，亚马孙州，巴西

鱼血红蛋白的氧亲和力受有机磷酸盐的调控，从而调节氧的吸收和输送。虽然三磷酸腺苷（ATP）和三磷酸鸟苷（GTP）是常见的调控因子，但肌醇五磷酸（IP₅）仅存在于某些鱼类和鸟类中。 Pirarucu（Arapaima gigas（Schinz, 1822））是一种能够呼吸空气的亚马逊鱼类，其呼吸方式会从鳃呼吸转变为空气呼吸，这一过程伴随着血红蛋白（Hb）对氧气亲和力的变化。本研究分析了Pirarucu红细胞中IP₅的生物合成过程。研究人员测量了水生（体长9.86 ± 0.38厘米）和空气呼吸（体长60.2 ± 3.8厘米）个体的有机磷酸盐水平（ATP、GTP、IP₅）以及参与肌醇磷酸代谢的基因（ipmk、itpk-1、ip3k）的表达情况。结果表明，空气呼吸的Pirarucu红细胞中的IP₅含量较高，而ATP和GTP含量较低。基因表达分析显示ipmk、itpk-1和ip3k基因的表达上调，这表明这种变化更多是调控机制上的而非分子结构上的改变。系统发育分析进一步证实了这些基因的保守性。这种从胚胎到成体的IP₅水平上升，以及与其合成相关的基因表达上调，揭示了Pirarucu在空气呼吸过程中可能存在的遗传和细胞适应性变化，这些变化有助于改善其氧气调节能力。