肽聚糖识别蛋白（PGRP）是重要的先天性免疫基因家族，它能够有效地识别入侵病源细菌并启动免疫反应。PGRP已在软体动物、昆虫、棘皮动物以及包括人类在内的脊椎动物中获得鉴定。尽管这些PGRP在进化过程中，结构上十分保守，但是无脊椎动物和脊椎动物的PGRP在免疫功能上具有明显的差异。作为介于无脊椎动物和脊椎动物之间的过渡类型，关于文昌鱼的PGRP我们仍然知之甚少。本论文从文昌鱼（Branchiostoma japonicus）中克隆得到了一个短型的PGRP基因，并对它的结构、表达及功能进行了研究。我们在文昌鱼中克隆了一个全长为895bp的PGRP-S cDNA,该cDNA包含一个长度为753bp的开放阅读框，5’非翻译区长18bp，3’非翻译区长124bp，编码一个250个氨基酸的蛋白，预测的分子量大约为26.5kDa，利用SignalP3.0和TMHMM2.0分析得到其氨基端具有18个氨基酸的信号肽，并且序列中不存在穿膜螺旋结构，因此推测PGRP-S是一种分泌型的蛋白。与其他短型PGRP进行同源比对发现，文昌鱼PGRP-S同样具有羧基端保守的PGRP结构域，并带有T7噬菌体酰胺酶活性及Zn²⁺结合所必需的H¹¹⁶-Y¹⁵¹-H²²⁵-T²³¹-C²³³活性位点。但在它的氨基端具有ChtBD1结构域，这一结构域在其他已知的PGRP中并没有发现，表明文昌鱼PGRP-S是短型PGRP家族中新成员。基因组DNA和cDNA的比较得出，文昌鱼PGRP-S基因全长2640bp，具有6个外显子和5个内含子。文昌鱼的前两个外显子在无脊椎动物及脊椎动物中都未找到高同源性的结构，这与文昌鱼PGRP-S是短型PGRP家族中新成员的结论相一致。文昌鱼pgrp-s基因的表达具有组织特异性，其mRNA主要在肝盲囊、后肠和肌肉中表达。pgrp-s主要在肝盲囊和后肠中表达为消化系统是文昌鱼免疫系统的中心提供了又一个的证据。为了深入了解文昌鱼PGRP-S的功能以及ChtBD1结构域与PGRP结构域之间结构与功能的关系，我们重组表达了文昌鱼PGRP-S的成熟蛋白（除去信号肽）rPGRP-S和截短的蛋白（除去ChtBD1结构域）rP86/250用于功能分析。rPGRP-S和rP86/250能同Lys-type PGN、 Dap-type PGN和几丁质结合。删除ChtBD1结构域并不影响对几丁质的结合。两种蛋白也能和S. aureus, E. coli,和P. pastoris结合，这表明同昆虫和哺乳动物的PGRP一样，文昌鱼PGRP-S是一种广泛的模式识别受体，能够识别细菌S. aureus和E. coli以及真菌P. pastoris。rPGRP-S和rP86/250能够水解Lys-type PGN和Dap-type PGN，并且Lys-typePGN为最适底物。这些结果表明rPGRP-S和rP86/250具有酶活性，这种酶活性不依赖于ChtBD1结构域。另外，rPGRP-S和rP86/250都具有抑菌活性，能够杀死细菌S. aureus和E. coli以及真菌P. pastoris。删除ChtBD1结构域可使抑制真菌的能力大大降低，这表明抑菌能力可能是所有脊索动物所具有的共同特征。PGRP结构域可以被其间一些保守性相对较低的区域分隔成PGRP结构域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。PGRP结构域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在哺乳动物和昆虫之间都是高度保守的。然而这些亚结构域的功能仍然不是很清楚。为了进一步研究三个亚结构域的功能，我们表达了rP120/250（除去PGRP结构域Ⅲ）和rP174/250（除去PGRP结构域Ⅱ和Ⅲ，仅保留结构域Ⅰ）进行功能分析。rP120/250和rP174/250仍然保持了对两种PGNs和几丁质的高结合能力，并仍然能结合细菌S. aureus和E. coli以及真菌P. pastoris，但对S. aureus和P. pastoris结合能力都出现了降低。rP120/250和rP174/250均失去了对PGNs的酰胺酶活性，这表明完整的PGRP结构域是酰胺酶活性所必须的结构。删除了PGRP结构域Ⅲ和Ⅱ的重组蛋白rP120/250和rP174/250仍然对大肠杆菌就有较强的抑制作用，并呈现剂量依赖性，却失去了对金黄色葡萄球菌和毕赤酵母的抑菌作用。这样的结果表明文昌鱼PGRP-S可能具有不同的抑菌机制。