日本七鰓鰻中MHCⅡB基因的克隆、表達(dá)與生物信息學(xué)分析.pdf

1、七鰓鰻作為脊椎動物最直接的祖先,為探索脊椎動物適應(yīng)性免疫演化提供了豐富的遺傳信息。對七鰓鰻免疫基因的研究為我們了解適應(yīng)性免疫的起源與演化提供了參考。主要組織相容性復(fù)合體(Maior Histocompatibility Complex,MHC)是脊椎動物中發(fā)現(xiàn)的編碼免疫球蛋白樣受體(Immunoglobulin-like receptors)的重要的非特異性免疫基因之一。MHC可分為MHCⅠ、MHCⅡ和MHCⅢ等三類,MHCⅡ是由α鏈和

2、β鏈非共價(jià)鍵組成的編碼細(xì)胞表面糖蛋白的異源二聚體,有兩種亞型A和B,MHCⅡB基因編碼的β1和β2區(qū)的第2和第3個(gè)外顯子及兩個(gè)外顯子之間的內(nèi)含子,具有高度多態(tài)性,在免疫應(yīng)答中起重要的調(diào)控作用,同時(shí)對于抗病性研究具有重要意義。目前關(guān)于MHC的研究主要集中在硬骨魚及哺乳動物,七鰓鰻中是否存在MHC尚不明確。本論文利用分子生物學(xué)手段和生物信息學(xué)方法,首次從日本七鰓鰻(Lampetra japonica)白細(xì)胞中獲得了MHCⅡB基因片段,對其基

3、因進(jìn)行克隆、表達(dá)和生物信息學(xué)分析,有助于揭示七鰓鰻MHCⅡB基因與無脊椎動物和脊椎動物間的適應(yīng)性免疫進(jìn)化關(guān)系,同時(shí)為進(jìn)一步闡述脊椎動物MHCⅡ家族的起源和進(jìn)化提供了理論依據(jù)。
　　 本研究運(yùn)用RACE,半定量RT-PCR,生物信息學(xué)等技術(shù),以草魚為克隆對照組,首次成功克隆獲得日本七鰓鰻(Lampetra japonica)非特異性免疫因子MHCⅡB基因,cDNA序列全長為1209bp,含有3’UTR、啟動子、多肽結(jié)合區(qū)(β1)、

4、IGC區(qū)(β2)、跨膜區(qū)、胞質(zhì)區(qū)和5’UTR區(qū),編碼區(qū)大小為834bp,分別編碼277個(gè)氨基酸。氨基酸序列分析發(fā)現(xiàn)日本七鰓鰻MHCⅡB分子具有經(jīng)典MHC蛋白分子的空間結(jié)構(gòu),屬于alpha+beta型蛋白。β1區(qū)含有糖基化位點(diǎn)(NST)；酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位點(diǎn)；在β1、β2及跨膜區(qū)都含有豆蔻酰化位點(diǎn)。
　　 此外,與24個(gè)不同物種的MHCⅡB氨基酸序列進(jìn)行比對分析,構(gòu)建了脊椎動物的系統(tǒng)進(jìn)化樹,結(jié)果表明日本七鰓鰻MHCⅡ B的氨基酸

5、序列擁有經(jīng)典MHCⅡB結(jié)構(gòu)形成所需的半胱氨酸,并且該分子的β2區(qū)氨基酸序列可以作為研究脊椎動物物種間進(jìn)化關(guān)系的良好標(biāo)記。并應(yīng)用半定量RT-PCR檢測方法對七鰓鰻的MHCⅡB基因表達(dá)特點(diǎn)進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示在鰓、心臟、血液中高表達(dá),在腎臟有少量表達(dá),在皮膚,肌肉,肝臟,腸,性腺,均不表達(dá)。
　　 結(jié)論:無頜類日本七鰓鰻MHCⅡB基因的發(fā)現(xiàn),為我們更好了解適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的起源和進(jìn)化提供了線索。同時(shí)為探索MHCⅡB基因的進(jìn)化機(jī)制奠定了