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Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)作为一类重要的模式识别受体(pattern-recognition receptors,PRRs),主要负责识别病原相关分子模式(pathogen associated molecular patterns,PAMPs),启动先天免疫系统抵御病原微生物的入侵。TLRs除了启动先天免疫外,还可调节适应性免疫,是连接先天免疫和适应性免疫的桥梁。TLR21和TLR22是TLRs家族的重要成员,主要存在于鸟类、两栖类或鱼类中;TRAF3和IRAK1是TLRs信号转导通路中的重要分子,在TLRs信号转导级联反应中具有重要作用。卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)是我国南方重要的海水养殖经济鱼类,随着养殖规模的不断扩大,病害不时发生,给卵形鲳鲹养殖业带来巨大经济损失。鉴于TLR21、TLR22、TRAF3和IRAK1在免疫中具有重要功能,本研究采用RACE-PCR和RT-PCR技术克隆了卵形鲳鲹TLR21(TrTLR21)、TrTLR22、TrTRAF3和TrIRAK1基因;应用生物信息学分析上述基因的序列特征和蛋白结构;采用荧光定量PCR技术分析上述基因在健康卵形鲳鲹组织中的分布;检测溶藻弧菌、LPS或PolyI:C刺激后上述基因在鳃、脾脏、头肾和肝脏中的免疫应答规律。主要研究成果如下:1.TrTLR21、TrTLR22、TrTRAF3 和 TrIRAK1 基因 cDNA全长分别为3184bp、3454bp、2818bp和2564bp。其中,TrTLR21和TrTLR22开放阅读框分别为2931 bp和2880 bp,推定编码976和959个氨基酸。TrTLR21和TrTLR22蛋白均具有信号肽和富含亮氨酸重复基序(leucine-rich repeat,LRR)的胞外结构域、跨膜域和胞内结构域(Toll/IL-1 reporter,TIR),符合TLRs的典型特征,TrTLR21和TrTLR22的LRR基序数目不同,TrTLR21具有4个LRR-TYP基序和14个LRR基序,而TrTLR22有3个LRR-TYP基序,有13个LRR基序和1个LRR-CT基序。氨基酸同源性和系统进化树分析,TrTLR21和TrTLR22氨基酸序列与其它鱼类的氨基酸序列同源性分别在53.1%-81.8%和41.3%-82%之间,均与黄尾鲫(Seriola Lalandi)聚为一枝。TrIRAK1和TrTRAF3开放阅读框分别为2247 bp和1788 bp,分别推定编码748和595个氨基酸。TrIRAK1蛋白含有死亡结构域(death domain,DD)和丝氨酸/苏氨酸激酶结构域(Serine/Threonine protein kinases catalytic domain,S-TKc);TrTRAF3蛋白具有环指结构域(RING domain)、锌指结构(zinc fingers)、卷曲螺旋结构(coiled-coil region,CCR)和MATH结构域。TrIRAK1和TrTRAF3氨基酸序列与其他鱼类氨基酸序列同源性分别在44.7%-76.1%和74.7%-93.9%之间。系统发育树显示TrIRAK1与红笛鲷(Lutjanus sanguineus)亲缘关系最近,TrTRAF3和高体鲫(Seriola dumerili)聚为一枝。结果表明,TrTLR21、TrTLR22、TrTRAF3和TrIRAK1在物种进化过程中高度保守。2.TrTLR21、TrTLR22、TrTRAF3和TrIRAK1在健康卵形鲳鲹的组织中呈组成型表达,但在不同的组织中表达水平具有明显差异。TrTLR21在脾脏中表达量最高,其次为头肾、皮肤、心脏、肠和鳃,在肌肉的表达量最低;TrTLR22在头肾中表达量最高,其次为脾脏、鳃和肠,在心脏的表达最低;TrIRAK1在鳃中表达量最高,其次为皮肤、脑、脾脏、肝脏和头肾,在肌肉的表达最低;TrTRAF3在脾脏中表达量最高,其次为肝脏和头肾,在肌肉的表达最低。3.溶藻弧菌、LPS 和 Poly1:C 刺激后,TrTLR21、TrTLR22、TrTRAF3和TrIRAK1的表达水平在脾脏、头肾等免疫器官中均呈上调现象,但在不同组织中和不同时间点上调水平存在差异。LPS刺激后,TrTLR21、TrTLR22和TrIRAK1在脾脏中表达水平分别在24 h、6 h和24 h达到峰值,而TrTRAF3在鳃中的表达水平在24 h达到峰值。溶藻弧菌刺激后,TrTLR21、TrTLR22和TrTRAF3在脾脏表达水平分别在24 h、6 h和12 h达到峰值;TrIRAK1在肝脏中表达水平在12 h达到峰值。polyI:C刺激后,TrTLR21、TrTLR22和TrIRAK1在肝脏的表达水平高分别在24 h、6 h和6 h达到峰值,而TrTRAF3在脾脏中的表达水平在24 h达到峰值。这些结果表明TrTLR21、TrTLR22、TrTRAF3和TrIRAK1均参与了卵形鲳鲹抗细菌和抗病毒的免疫反应。