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Isotocin (IT), a nonapeptide homolog of oxytocin in mammals, has been suggested to be involved in physiological processes including social behaviors, stress responses, and osmoregulation in teleost fish. To study its structure and function, the gene encoding the IT precursor was cloned from the genomic DNA and brain cDNA of the cinnamon clownfish, Amphiprion melanopus. The IT precursor gene consists of three exons separated by two introns, and encodes an open reading frame of 156 amino acid (aa) residues, comprising a putative signal peptide of 19 aa, a mature IT protein of 9 aa, a proteolytic processing site of 3 aa, and 125 aa of neurophysin. Tissue-specific analysis of the IT precursor transcript indicated its expression in the brain and gonads of A. melanopus. To examine its osmoregulatory effects, the salinity of the seawater (34 ppt) used for rearing A. melanopus was lowered to 15 ppt. Histological analysis of the gills indicated the apparent disappearance of an apical crypt on the surface of the gill lamella of A. melanopus, as pavement cells covered the surface upon acclimation to the lower salinity. The level of Na+/K+-ATPase activity in the gills was increased during the initial stage of acclimation, followed by a decrease to its normal level, suggesting its involvement in osmoregulation and homeostasis. The only slight increase in the level of IT precursor transcript in the A. melanopus brain upon low-salinity acclimation suggested that IT played a minor role, if any, in the process of osmoregulation.


Isotocin (IT)은 포유류의 oxytocin과 유사한 호르몬으로 어류의 행동 조절과 스트레스에 대한 반응, 그리고 삼투압 조절에 이르기까지 다양한 생리반응에 관여한다고 추정된다. 해수 관상어인 cinnamon clownfish의 IT 유전자 구조와 기능을 연구하기 위하여 genomic DNA와 뇌의 cDNA 주형으로부터 유전자를 확보하였다. 세 개의 exon과 156개의 아미노산을 표지하는 ORF로 이루어진 IT 전구물질 유전자는 19개 아미노산으로 이루어진 신호부위, 9개 아미노산 호르몬 부위, 3개 아미노산의 효소 조절 부위, 그리고 125개 아미노산의 neurophysin 호르몬 부위로 구성되었다. 조직별 RT-PCR 분석결과는 IT 전구물질 유전자가 뇌와 생식소에서 발현됨을 보여준다. 해수 (34 ppt) 적응 개체의 아가미에서는 염류세포 바깥 표면에 apical crypt가 보이는데 비하여, 15 ppt로 낮춘 저염분 적응 개체의 아가미는 표면이 pavement cell로 덮여있는 평평한 구조를 보여준다. 아가미 세포의 Na+/K+-ATPase 활성은 저염분 순응 초기에 증가하다 시간이 지날수록 정상 수준을 회복하는 양상을 보여주는데, 이는 prolactin과 같이 저염분 초기순응 및 항상성 유지에 관여함을 의미한다. 하지만 저염분 순응 시 미량 증가하는 IT 전구체 mRNA는 초기 삼투조절에 미치는 역할이 미미함을 보여준다.