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妊娠特异蛋白8(Placenta special gene8, Plac8)又称onzin或C15,广泛分布于真核细胞,如酵母的OmFCR蛋白,植物的PCR(proteins conferring cadmium resistance)家族和FW2.2(fruit weight)蛋白以及哺乳动物的onzin蛋白。但有关 Plac8的研究并不多,具体结构也不清楚,只知道是一种富含半胱氨酸的蛋白,其功能在哺乳动物中涉及细胞癌化,细胞凋亡和细胞分化的调控,最近发现其在免疫系统的调节过程中也发挥重要作用。虽然PLAC8在哺乳动物中研究较多且参与动物的许多重要的生理活动,但在无脊椎动物中PLAC8研究较少。无脊椎动物中是否存在该蛋白,若存在其功能如何,目前还不清楚。 东亚三角涡虫(Dugesia japonica)作为扁形动物的典型代表,具有许多生物演化进程的过渡性特征,首次出现了两侧对称和中胚层,具有极强的再生能力,不仅成为研究动物进化、发育、免疫和再生的重要模式动物,也是研究整个生物进化史所不可或缺的重要环节。本文从东亚三角涡虫的 cDNA中获得一段含Plac8保守域的片段,通过RACE技术获得了该基因的全长序列约634 bp,将其命名为Djplac8,并对其结构特征,进化和功能进行了初步研究。 Djplac8基因的ORF有402 bp,编码含15个半胱氨酸在内的133 aa的多肽,相对分子量约15.6 kDa,并对DjPlac8的氨基酸序列进了化分析;基因组扩增后发现Djplac8没有内含子,氨基酸序列比对以及各物种内含子外显子统计分析表明:Djplac8在进化早期并不稳定,但在高等动物中相对保守。 Northern杂交鉴定了Djplac8在涡虫体内确实存在,大小约0.6-0.7 kb,与获得的 cDNA全长基本一致;利用原位杂交技术对成体涡虫进行了 Djplac8 mRNA的定位,结果显示Djplac8主要在涡虫的咽和肠表达,实时定量PCR检测Djplac8的mRNA经LPS诱导后表达呈上升趋势;利用大肠杆菌表达PLAC8蛋白,将蛋白纯化后制备抗体,利用Western Blot进行了鉴定,切片免疫组化对PLAC8蛋白进行定位,结果显示PLAC8主要在涡虫的表皮、咽和肠表达,这与mRNA表达分布一致;Western Blot检测涡虫的PLAC8蛋白在LPS诱导后同样表达量升高,进一步纯化研究发现PLAC8蛋白复性后具有抑菌作用,证明PLAC8参与涡虫的清除性免疫。 为研究PLAC8是否参与涡虫的再生和发育。我们利用原位杂交技术检测了再生过程和胚胎发育过程中Djplac8的分布情况,发现在切割3-12 h内Djplac8主要聚集在伤口部位,而胚胎发育过程主要伴随着咽和肠的生成过程;Real-time PCR显示Djplac8 mRNA在再生过程中的含量比正常水平高很多;Western Blot分析Djplac8的蛋白在再生过程中同样表达量升高;RNAi涡虫Djplac8基因后第二天涡虫从头部开始出现凋亡,表明 Djplac8通过抑制凋亡刺激参与涡虫的发育过程。