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合浦珠母贝(Pinctadafucata)又称马氏珠母贝，是中国及世界上海水珍珠培育的主要种类之一，我国广东、广西和海南沿海一带合浦珠母贝所产珍珠即为举世闻名的“南珠”。海水珍珠养殖产业是我国华南沿海的特色经济支柱产业之一。近年来，养殖合浦珠母贝出现了死亡率升高的现象，造成了一定的经济损失，成为制约海水珍珠养殖产业可持续发展的技术瓶颈之一。合浦珠母贝不同于脊椎动物，只有先天性免疫系统，目前对其免疫防御机制也缺乏了解，因此深入开展合浦珠母贝免疫机制研究并在此基础上寻找珍珠贝疾病防治的有效方法已成为当务之急。
本论文从合浦珠母贝体内克隆了含硒型谷胱甘肽过氧化物还原酶(Se-glutathioneperoxidase,poSe-GPx)、omega型谷胱甘肽转移酶(GlutathioneS-transferases,poGSTO)和过氧化物还原酶(Peroxiredoxin,poPrx)等3个与免疫系统相关的抗氧化酶基因，分析了它们的分子结构特征，组织分布及应答不同病原刺激的表达变化模式，并对其中的poGSTO和poPrx基因进行了体外重组表达和SDS-PAGE鉴定，以期对其功能进行初步探讨。
谷胱甘肽过氧化物还原酶(GPx)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)是细胞解毒机制中两种重要的酶类，可以保护细胞免受活性氧的破坏。本文研究了合浦珠母贝含硒型谷胱甘肽过氧化物还原酶基因结构特征和在应激状态下的表达调控机制，合浦珠母贝含硒型谷胱甘肽过氧化物还原酶(poSe-GPx)cDNA全长为1271bp,5’-非编码区(Untranslatedregion，UTR)长28bp,3’-UTR长631bp，包括4个RNA不稳定信号结构域（ATTTA）、一个保守的硒代半胱氨酸插入序列(Selenocysteineinsertionsequence,SECIS)和一个位于poly(A)尾巴上游22个核苷酸处的多聚腺苷信号(AATAAA)。开放阅读框（Openreadingframe,ORF）为612bp，编码由203个氨基酸组成的多肽，分子量约23.1kDa，理论等电点为8.29。PoSe-GPx第51个氨基酸为硒代半胱氨酸(Sec)，由密码子TGA编码。PoSe-GPx序列中存在一个保守的GPx签名序列75LGFPCNQF82，一个活性位点序列162WNFEKF167和一个糖基化位点87NCT89。利用MatGAT软件对poSe-GPx氨基酸序列和其它物种GPx序列进行同源性和相似性分析，结果表明poSe-GPx与其它物种GPx序列具有较高的保守性，同源性为42％-55％，相似性为56％-71％。组织表达模式分析表明poSe-GPxmRNA在消化腺、鳃、性腺、血细胞、闭壳肌、肠和外套膜中都有表达。免疫应激实验结果显示，在2h和4h时poSe-GPx基因在消化腺中的表达显著上调，表明poSe-GPx可能参与了合浦珠母贝的先天免疫应答反应。
谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)是一个多功能的Ⅱ相代谢酶家族，主要催化还原性谷胱甘肽与亲电子物质结合，使其失去DNA结合活性，然后以无毒物质形式排出体外。研究分析了合浦珠母贝omega型谷胱甘肽S-转移酶基因(poGSTO)结构特征和在应激状态下的表达调控机制。PoGSTOcDNA序列全长为1714bp,其中5’-UTR为110bp,3’-UTR为881bp,ORF为723bp，可编码240个氨基酸，分子量大约为28kDa，等电点为8.52。序列分析显示，在3’-UTR区有一个典型的polyA加尾信号AATAAA，位于polyA上游31bp处。氨基酸序列含有保守的N-端结构域(18Gly-Lys96)、C-端结构域(101Asp-Tvr237)和保守的半胱氨酸活性位点Cys14。预测的氨基酸序列不含信号肽，说明该蛋白可能为胞内蛋白。利用MatGAT软件对poGSTO氨基酸序列和其它物种omega-GST序列进行同源性和相似性分析，结果表明poGSTO与其它物种omega-GST序列具有较高的保守性，同源性为36.3％-51.3％，相似性为54.6％-69.6％。构建进化树结果，显示poGSTO与其他物种的omega-GST聚类到一起。组织表达模式分析表明poGSTOmRNA在消化腺、鳃、性腺、血细胞、闭壳肌、肠和外套膜中都有表达。免疫应激实验结果显示，poGSTO基因在消化腺中的应激表达规律体现了其活性可能与合浦珠母贝免疫功能有关。将该基因定向克隆到原核表达载体pRSET中，在大肠杆菌BL21中成功表达出带His-tag的融合蛋白，分子量约为32kDa，大小与预期一致。
通过3RACE获得的合浦珠母贝过氧化物还原酶(poPrx),cDNA序列全长为1843bp，其中5’-UTR为27bp,3’-UTR为1216bp,ORF为600bp，可编码199个氨基酸，分子量大约为22.3kDa，等电点为7.75。序列分析显示，在3’-UTR区有一个典型的polyA加尾信号AATAAA，位于polyA上游37bp处。SignalP软件预测氨基酸序列不含信号肽，说明该蛋白可能为胞内蛋白。序列中含有保守的Prx家族特征序列42FYPMDFTFVCPTEI55和169GEVCPA174。利用MatGAT软件对poPrx氨基酸序列和其它物种Prx序列进行同源性和相似性分析，结果表明poPrx与其它物种Prx序列具有较高的保守性，同源性为52.0％-78.5％，相似性为60.9％-89.9％。构建进化树结果，显示poPrx与其他物种的Prx4聚类到一起。组织表达模式分析表明poPrxmRNA在消化腺、鳃、性腺、血细胞、闭壳肌、肠和外套膜中都有表达。免疫应激实验结果显示，poPrx基因在消化腺和鳃中的应激表达规律显示其很可能参与了合浦珠母贝的先天性免疫机制。将该基因定向克隆到原核表达载体pRSET中，在大肠杆菌BL21中成功表达出带His-tag的融合蛋白，分子量约为28kDa，大小与预期一致。