半胱氨酸双加氧酶(Cysteine dioxygenase,CDO)是一种单核非血红蛋白酶,可通过半胱氨酸(Cys)途径催化牛磺酸的产生,在哺乳动物牛磺酸的生物合成中起着关键作用。然而,CDO在硬骨鱼中的作用仍不太清楚。在本研究中,通过采用聚合酶链式反应(PCR)技术,首次从鲫鱼(Carassius auratus)肠道中扩增出了CDO基因(CaCDO1和CaCDO2)的cDNA开放阅读框(Open reading frame,ORF)序列,碱基序列分析结果表明,CaCDO1和CaCDO2的cDNA均编码了201个氨基酸的蛋白,其结构中包含了CDO蛋白家族的典型的UDF 1637结构域。多重序列比对和系统发育分析表明,CaCDO1和CaCDO2与鲤鱼(Cyprinus carpio)CDOs具有较高的序列同源性(98.5%,95.2%)和相似性(100.0%,95.7%)。定量聚合酶链反应(qRT-PCR)结果显示,CaCDO1和Ca CDO2在所有选定的组织和发育阶段都广泛表达,其中,在肠道和肝脏的mRNA表达水平最高,且发现CaCDO2的表达水平比CaCDO1的表达水平高。为了研究添加牛磺酸对鲫鱼肠道CDO基因表达的影响,我们通过体内实验表明,在不同浓度牛磺酸养殖实验中,与牛磺酸对照组相比,日粮中牛磺酸浓度从1.0 g/kg增加到9.0 g/kg,CaCDO1和CaCDO2的mRNA表达水平显著降低。体外牛磺酸(10 mM,40 mM,60 mM,80 mM)处理对鲫鱼肠道细胞CaCDO1和CaCDO2mRNA的表达也有相似的抑制作用。我们的结果还发现,在体内和体外补充牛磺酸后,鲫鱼肠道CaCDO2的mRNA表达水平显著高于CaCDO1,与组织分布结果一致,因此,我们推测,CaCDO2可能在鲫鱼牛磺酸的生物合成中发挥更重要的作用。总而言之,这些数据可以为鱼类CDO表达的调控提供新的见解,并为改善水产养殖中的饲料配方提供理论基础。