雉科鵪鶉(Coturnix coturnix)免疫功能基因Cathelicidin的克隆、原核表達及功能分析.pdf

1、Cathelicidin是在哺乳動物體內發(fā)現(xiàn)的一類具有多功能的抗微生物肽家族,因在信號肽與成熟肽之間含有一段高度保守的cathelin而白成一個家族。目前在許多物種中都發(fā)現(xiàn)了cathelicidin,并且越來越多的cathelicidin正在被發(fā)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)抗菌肽不僅能夠直接抑制和殺滅病源微生物,同時具有多種免疫調節(jié)活性,在宿主的天然和適應性免疫中起著重要的作用,因而具有廣闊的應用前景。此外,cathelicidin還具有抑制組織損傷,

2、促進創(chuàng)傷修復,結合內毒素,誘導血管生成等多種生物學功能。
　　在本論文中,我們以鵪鶉(Coturnix coturnix)為例,對雞形目雉科鳥類進行了物種自身免疫系統(tǒng)中重要的免疫基因,cathelicidin(Cc-CATHs)的基因克隆,序列分析,原核表達及蛋白功能與結構分析。并對尤其是雞形目物種該基因家族的起源以及結構多樣性和功能分化的進化機制進行了初步探討。
　　我們構建了鵪鶉脾cDNA文庫,用半巢式PCR的方法,從c

3、DNA文庫中克隆得到三種cathelicidin家族抗微生物肽,并命名為Cc-CATH1、Cc-CATH2和Cc-CATH3。cDNA序列長度分別為545bp、530bp和555bp,由此推斷出它們前體氨基酸序列,其中包括信號肽區(qū)、保守的cathelin區(qū)和成熟肽區(qū)三部分。并預測了它們的成熟肽:Cc-CATH1的成熟肽序列(26個氨基酸殘基),RVKRVLPLVIRTVIAGYNLYRAIKRK;Cc-CATH2的成熟肽序列(32個氨基

4、酸殘基),LVQRGRFGRFLKKvRRFIPKVIIAAQIGSRFG和Cc-CATH3的成熟肽序列(29個氨基酸殘基):RVRRFWPLVPVAINTVAAGINLYKAIRRK。進化分析表明,鵪鶉cathelicidins與已發(fā)現(xiàn)的環(huán)頸雉cathelicidins和原雞cathelicidins有很高的同源性,說明它們在進化過程中有很近的親緣關系。并且我們可以以鵪鶉cathelicidins為標簽,判斷其它物種與鵪鶉以及其它物種

5、之間的親緣關系的遠近。
　　化學合成的Cc-CATH2和Cc-CATH3對檢測的40余種菌具有廣譜的殺菌活性,尤其是一些臨床分離的耐藥性菌株。研究還檢測了Cc-CATHs對細胞的毒性和對人血紅細胞的溶血活性,結果顯示Cc-CATHs對細胞表現(xiàn)極其微弱的毒性和溶血活性。此外,重組體Cc-CATH2成功的在大腸桿菌中表達,并純化得到具有活性的多肽。在臨床耐藥菌問題日益嚴重的今天,鵪鵓cathelicidins的發(fā)現(xiàn)為抗菌藥物的開發(fā)提供