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斑节对虾(Penaeus monodon)是我国重要的海水养殖经济品种。近年来,疾病爆发、种质资源退化和养殖环境污染导致对虾在养殖过程中出现高死亡率,造成了巨大经济损失,成为制约对虾养殖业可持续健康发展的瓶颈之一。因此,从斑节对虾免疫系统入手,发掘和分析免疫相关的基因,研究其免疫调控规律,探讨其抗病机理,提高虾体抗病能力,并为进一步筛选抗病基因,从基因水平进行品种改良提供理论依据。本研究克隆了免疫信号通路的关键因子—TLR22基因和Relish基因,并探索其表达调控机制。同时,本实验还对Relish基因在斑节对虾发育过程中的作用进行了初步研究。TLR22是Toll样受体家族中重要的一员。Toll样受体的发现是20世纪以来宿主天然免疫系统的最大进展。Toll属于模式识别受体(PRR),通过胞外区的LRR结构域特异性识别病原相关分子模式(pathogen associated molecular pattern,PAMP),启动细胞内信号转导通路,诱导干扰素、炎症因子等抗炎症因子表达。获得斑节对虾TLR22(以下简称PmTLR22)基因为3680bp,包含3045bp的ORF,可编码1014个氨基酸。PmTLR22蛋白由胞外区、跨膜区和胞内区3部分组成。其胞外区含有12个亮氨酸重复(LRRs),胞内具有相对保守的Toll/白介素1受体结构域(Toll/IL-1R, TIR)。PmTLR22胞外的LRRs在第4个亮氨酸残基(L)高度保守。TLR22在进化上更趋于TLR3。实时定量荧光PCR显示在所检测的11种组织中,PmTLR22的mRNA在肝胰腺的表达最高,其次为肠、胃。使用定量PCR检测肝胰腺PmTLR22在不同免疫刺激条件下的mRNA表达情况,结果显示肝胰腺TLR22可被白斑综合征病毒(WSSV)和创伤弧菌诱导表达,而金黄色葡萄球菌不能诱导该基因表达。其中WSSV感染24h,PmTLR22显著上调表达23倍,创伤弧菌感染后6h和9h显著上调PmTLR22表达。进一步,证明了病毒核酸类似物Poly(I:C)及R484均可激活PmTLR22的表达,说明病毒PAMP对PmTLR22具有诱导表达作用,PmTLR22可能是识别PAMP的模式识别分子。获得PmTLR22胞外段的重组融合蛋白,其大小约为58kDa,为进一步研究其功能提供基础。Relish是NF-κB家族成员之一。Rel/NF-κB是大部分信号转导的中枢,调控机体的先天性免疫应答、炎症反应、细胞增殖和分化、细胞凋亡等重要的病理和生理过程。本研究在构建的斑节对虾肝胰腺cDNA文库中克隆得到NF-κB的家族成员之一Relish,命名PmRelish,其全长5112bp,包括3561bp的ORF,推测编码一个含1186个氨基酸的蛋白。PmRelish的蛋白具有Rel/NF-κB蛋白家族的典型结构特征,包括N端的RHD结构域,核定位信号,C端的6个锚蛋白重复序列以及死亡结构域,表明该蛋白是NF-κB1亚型。同源性分析显示斑节对虾PmRelish与凡纳滨对虾LvRelish及短小亚型LvRelish-S的RHD结构域序列完全一致,进化上也与之关系最近。该基因在所检测组织中组成型表达,并在血细胞表达量最高。使用定量PCR检测肝胰腺PmRelish在不同免疫刺激条件下的mRNA表达情况,结果显示肝胰腺Relish基因是诱导型表达,并被创伤弧菌、金黄色葡萄球菌和WSSV调控表达,其中被创伤弧菌上调表达最显著。进一步,证明了病毒核酸类似物Poly(I:C)及R484可激活PmRelish的表达。上述研究说明Relish是斑节对虾的重要免疫因子,可能通过直接或间接作用参与对细菌和病毒的免疫反应。此外,研究了PmRelish在斑节对虾的发育过程中的表达情况。结果显示PmRelish表达在幼体发育四个时期都存在显著性差异,其中糠虾阶段表达量最高;PmRelish在不同发育阶段的精巢和卵巢中的表达特征相似,即未成熟期的表达相对较低,其中PmRelish在10-12cm体长雄虾精巢中表达量最高,卵巢中的表达则在成熟期(V期)最高,为卵原细胞期的14.3倍。这说明PmRelish在斑节对虾的发育过程中也可能起着重要作用。