爬行綱β-defensin基因多態(tài)性分析及基于真核表達的生物學(xué)功能驗證.pdf

1、Defensin是宿主防御肽（hose defense peptides, HDPs）家族的重要成員之一，廣泛存在于幾乎所有物種，包括脊椎動物、無脊椎動物、昆蟲、植物甚至微生物。Defensins除了具有直接的殺菌功能外，還具有免疫調(diào)節(jié)功能，是連接宿主自然免疫和獲得性免疫的橋梁。目前，defensin成為少數(shù)幾類進入臨床研究的肽類抗生素之一，該家族的PMX-30063已經(jīng)完成了系統(tǒng)性感染適應(yīng)癥的Ⅰ期臨床，金葡菌引起的急性細菌性皮膚感染適

2、應(yīng)癥也已完成臨床Ⅱ期。
　　爬行綱物種的肽類分子由于活性強、效價高，成為了先導(dǎo)模板發(fā)掘的重要來源。而爬行綱defensin卻鮮有報道，且僅限于基因克隆，缺少相應(yīng)的功能驗證。本研究在NCBI爬行綱數(shù)據(jù)庫中定向發(fā)掘得到了26條全新的β-defensins序列，屬于爬行綱龜鱉目鱉科中華鱉屬（Pelodiscus sinensis），分別命名為Ps-BD1~26。Ps-BDs具有β-defensin家族共有的特征：其前體由高度保守的信號肽

3、區(qū)域，極短的中間間隔區(qū)以及成熟肽區(qū)域組成。盡管Ps-BDs成熟肽區(qū)是高度變異的，但仍含有β-defensin家族6個保守的Cys殘基以及 GXC基序。通過構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹分析得出β-defensin是一類高速率序列替換的進化速率較快的基因，而多重基因復(fù)制是導(dǎo)致其成熟肽區(qū)域高度差異性的原因。
　　隨后對Ps-BDs的組織表達譜及結(jié)構(gòu)進行研究，試圖解析β-defensin在宿主體內(nèi)可能參與的防御反應(yīng)及行使生物學(xué)功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。通過RT

4、-PCR獲得了Ps-BD2、Ps-BD6、Ps-BD11、Ps-BD16以及Ps-BD21的組織表達譜，結(jié)果顯示：在與外源性物質(zhì)發(fā)生直接接觸的器官（皮膚，肺，胃）以及與機體免疫相關(guān)的器官（肝臟，腎臟，小腸）中Ps-BDs的表達量均較高。利用Rosetta ab initio對5條代表性Ps-BDs同源建模，揭示了Ps-BDs主要含有β-片層結(jié)構(gòu)，少數(shù)還含有兩親性的α-helix結(jié)構(gòu)，而這兩種二級結(jié)構(gòu)恰是β-defensin家族行使生物學(xué)