[发明专利]一种鱼类促摄食成熟肽及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种鱼类促摄食成熟肽及其应用。

背景技术

神经肽是一类主要由脑分泌产生的具有内分泌功能或神经递质作用的蛋白质多肽。它们通过与受体结合启动细胞信号传递，在调控脊椎动物生理活动的各方面中发挥着关键作用。目前，通过各种基因工程的手段，获取高活性的促摄食剂促进养殖动物的生长，以提高生产效益和为人民日益增长的物质需求提供更多的动物蛋白成为了养殖业迫切的任务。

2005年，NMS(Neuromedin S)被利用反向药理学的方法从大鼠脑中分离出鉴定出来。大鼠的NMS前肽含有152个氨基酸残基，NMS成熟肽具有36个氨基酸残基，N端含有信号肽，具有4个潜在的内切酶酶切位点。NMS成熟肽由前体蛋白在第3和第4个加工位点之间裂解产生。NMS的第1和第2个加工位点之间的氨基酸序列彼此是高度同源的，预示着一个全新的活性成熟肽(NMS Relatied peptide，NMSRP)的存在。中枢神经系统进行NMS成熟肽处理，能显著降低小鼠的食欲与体重，并且此效应能持续很长时间，表明了NMS具有较强的抑制摄食的调控效应。功能缺失性研究表明，通过敲除小鼠的NMS受体NMUR2，NMS抑制摄食的行为消失，提示NMS在调节摄食活动与能量代谢平衡中具有重要的作用，但来自同一个蛋白前体的NMSRP成熟肽的功能研究尚未展开。

摄食行为的调控是由神经肽NPY(Neuropetide Y)和Orexin等神经内分泌因子构成的一个综合、复杂而又精确的神经内分泌调控网络，并时刻维持着能量的摄入与支出处于动态平衡之中。在众多的神经调节因子中找出主导的调控因子是开发高活性促摄食促生长剂的基础。通过搜索EST数据库与鱼类的基因组数据库，并进行基因共线性分析，首次证实了鱼类NMS基因的存在，并证实了鱼类NMS基因的成熟肽NMSRP均能刺激NPY和Orexin的显著性表达及增加金鱼的饵料摄入量，显示出了较强的促摄食功能，从而奠定了开发为一种新型诱食剂的基础。神经肽类活性物质具有活性高、用量少、来源方便、成本低、无毒副作用及序列短、易合成等优点，因此将有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于根据现有NMS基因的生物学特点，提供鱼类第一例NMS成熟肽。

本发明另一目的在于提供上述鱼类NMS神经肽的编码基因及其编码氨基酸序列，其序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明还提供上述鱼类NMS神经肽的成熟肽(NMSRP成熟肽)，其氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示；所述成熟多肽的编码基因，其核酸序列如SEQ ID NO：3所示。

本发明另一目的在于提供上述鱼类NMSRP成熟肽的应用。所述应用包括在鱼类摄食调节中的应用以及用于制备鱼类促摄食饲料。

本发明提供一种鱼类促摄食饲料，其中该饲料包含上述鱼类NMS神经肽的成熟肽NMSRP(SEQ ID NO：2)。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

通过分析人、鸡及鱼类基因组和EST数据库，在多种鱼类中发现NMS基因的存在(图1)。根据这些序列设计引物，结合分子克隆技术，在斑马鱼中克隆得到NMS cDNA序列480bp，其中开放阅读框(ORF)序列333bp，编码的NMS蛋白前体为110个氨基酸。蛋白前体等电点为7.67，分子量为12.72千道尔顿，其中N-端信号肽由22个氨基酸组成(图2)。

序列多重比对分析表明，鱼类的NMS蛋白前体与哺乳类的序列存在较大差异。鱼类NMS蛋白前体保留了第1和第2个断裂识别位点，但缺失了第3和第4个断裂位点。这导致鱼类NMS蛋白前体缺失了传统的NMS成熟肽，只保留了NMSRP成熟肽，表明了鱼类NMS基因完全由NMSRP成熟肽来介导并执行其生理功能(图3)。

采用实时荧光定量PCR检测斑马鱼NMS基因在各种组织中的表达，结果显示NMS mRNA在脑、肝脏、脾脏、卵巢、垂体和肌肉中都有较高的表达；另外在心脏和肠的表达量较弱；在肾脏和鳃中检测不到表达信号。从中显示出NMS具有明显的组织表达特异性(图4)。NMS基因在脑和垂体中的高表达预示着NMS在上游神经中枢系统中的调控作用。

本发明鱼类NMS神经肽基因可以用于鱼类摄食调控。