半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）非特异性免疫相关基因SAP和PTX1的克隆、表达和功能研究

作     者：王婷 

作者单位：中国科学院研究生院(海洋研究所) 

学位级别：硕士

导师姓名：孙黎

授予年度：2016年

学科分类：0710[理学-生物学] 0908[农学-水产] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

主      题：半滑舌鳎 非特异性免疫 血清淀粉样蛋白P成分 正五聚蛋白-1 细菌凝集作用 抗菌作用 抗病毒作用 

摘      要：非特异性免疫是机体抵抗外源病原菌入侵的第一道防线,同时在清除病原菌、修复损伤组织、激活和调节特异性免疫应答反应等方面发挥着重要作用。非特异性免疫系统由细胞免疫和体液免疫组成,体液免疫系统中最重要的组成成分是能识别病原体相关分子模式的体液模式识别分子。在哺乳动物中,血清淀粉样P成分(serum amyloid P component,SAP)和正五聚蛋白-1(pentraxin-1,PTX1)作为经典的体液模式识别分子,拥有进化上保守的功能,如激活和调控补体级联反应,发挥凝集、中和和调理作用,调节炎症反应等。然而,目前有关鱼类SAP和PTX1的功能研究十分有限,特别是免疫功能研究。在本论文中,我们克隆了半滑舌鳎SAP(CsSAP)和PTX1(CsPTX1)基因,分析了它们在mRNA水平上的表达变化情况,并检测了CsSAP和CsPTX1重组蛋白(rCsSAP和rCsPTX1)的抗细菌和抗病毒免疫作用。CsSAP的开放性阅读框有672个碱基,共编码224个氨基酸。CsSAP与已知鱼类的SAP样蛋白有46%-58%的序列相似性,且在细菌和病毒感染的情况下表达量显著上调。功能研究结果表明,rCsSAP能结合多种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌,且这种结合活性有蛋白浓度依赖性和菌种特异性。体外实验发现rCsSAP结合细菌后,能显著增强宿主吞噬细胞的吞噬活性。体内组织侵染实验发现,rCsSAP能有效帮助宿主抵抗细菌和病毒感染。与此相反,特异性抗体封闭宿主体内天然的CsSAP后,半滑舌鳎清除入侵细菌的能力显著降低。这些结果首次证明了鱼类的SAP蛋白在宿主抗细菌和抗病毒免疫反应中发挥着重要作用。CsPTX1蛋白包含223个氨基酸,与其它已知鱼类的正五聚蛋白有38.8%-49.3%的序列相似性。正常生理条件下,CsPTX1在多个组织中均有表达,且在细菌和病毒感染的情况下表达量显著上调。由于CsPTX1包含一个能结合胞外抗原的正五聚蛋白结构域,因此rCsPTX1能与多种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌相互作用。同时,rCsPTX1也能以钙依赖的方式使细菌发生凝集。体外实验发现,rCsPTX1对细菌包膜的渗透性有一定的影响,进而抑制荧光假单胞菌的生长和增殖。体内组织侵染实验发现,rCsPTX1能有效帮助宿主抵抗细菌感染。上述结果表明,CsPTX1作为经典的模式识别分子,能促进半滑舌鳎抗细菌感染,在宿主非特异性免疫反应中发挥着重要作用。