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

1、Cathelicidin是在哺乳動物體內(nèi)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(gè)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(shí)具有多種免疫調(diào)節(jié)活性,在宿主的天然和適應(yīng)性免疫中起著重要的作用,因而具有廣闊的應(yīng)用前景。此外,cathelicidin還具有抑制組織損傷,

2、促進(jìn)創(chuàng)傷修復(fù),結(jié)合內(nèi)毒素,誘導(dǎo)血管生成等多種生物學(xué)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(jìn)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(dá)及蛋白功能與結(jié)構(gòu)分析。并對尤其是雞形目物種該基因家族的起源以及結(jié)構(gòu)多樣性和功能分化的進(jìn)化機(jī)制進(jìn)行了初步探討。
　　我們構(gòu)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(yù)測了它們的成熟肽:Cc-CATH1的成熟肽序列(26個(gè)氨基酸殘基),RVKRVLPLVIRTVIAGYNLYRAIKRK;Cc-CATH2的成熟肽序列(32個(gè)氨基

4、酸殘基),LVQRGRFGRFLKKvRRFIPKVIIAAQIGSRFG和Cc-CATH3的成熟肽序列(29個(gè)氨基酸殘基):RVRRFWPLVPVAINTVAAGINLYKAIRRK。進(jìn)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(jìn)化過程中有很近的親緣關(guān)系。并且我們可以以鵪鶉cathelicidins為標(biāo)簽,判斷其它物種與鵪鶉以及其它物種

5、之間的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。
　　化學(xué)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(xì)胞的毒性和對人血紅細(xì)胞的溶血活性,結(jié)果顯示Cc-CATHs對細(xì)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(dá),并純化得到具有活性的多肽。在臨床耐藥菌問題日益嚴(yán)重的今天,鵪鵓cathelicidins的發(fā)現(xiàn)為抗菌藥物的開發(fā)提供