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补体是先天性免疫的主要成分,它们通过多种途径来保卫宿主免受感染,比如参与免疫细胞激活、趋化作用、调理作用、裂解抗原等。补体系统可以被三种途径激活,即经典途径、替补途径和凝集素途径。补体因子Properdin又称为P因子,它由Pillemer等在1954年被首次描述,它是现在已知的唯一一个补体系统的正调控因子。P因子可以和C3转化酶结合以增加它的稳定性,C3转化酶由激活的C3b和B因子裂解形成的片段Bb形成。P因子由六个典型的TSR模块和一个缩短的TSR结构域TSR0组成。目前关于P因子的认识主要来源于哺乳类,而在低等脊椎动物如鱼类中关于P因子的研究还很有限。另外,P因子的结构与活性关系的信息也相当不完整。斑马鱼是一种被广泛应用的模式生物,但是关于P因子在这种重要的模式生物中的信息所知甚少。因此,这篇研究的目的是分析斑马鱼P因子的表达模式并检测它的功能及其与结构的关系。首先,生物信息学分析结果表明斑马鱼P因子的ORF长1314bp,编码437个氨基酸,包括一个信号肽、六个依次编号的TSP结构域TSR1-6和一个被删剪的TSR0。和人的P因子一样,斑马鱼的P因子有11个外显子和10内含子组成,它的TSR0-5由单一的外显子编码,而TSR6由两个外显子编码。多序列比对显示斑马鱼P因子的很多氨基酸是高度保守的,而且TSR4的CSVTCG模体和TSR1-6的WXXWXXW和RXR模体在斑马鱼P因子中也是高度保守的。进化树是利用所选物种P因子的氨基酸序列全长构建的,结果显示斑马鱼P因子和鱼类的聚为一簇并且在有颌类的基部,这很好的反应了所选生物之间的种系发生关系。然后,分别利用RT-PCR技术和胚胎整体原位杂交检测了斑马鱼P因子在早期发育不同时期和成鱼不同组织中的组织和时期特异性表达。qRT-PCR结果表明斑马鱼P因子在成鱼所有组织中均被检测到有表达,且在肝脏中表达量最高。qRT-PCR结果还表明P因子的转录物的丰度在1hpf时最高,然后随时间急剧下降,从10hpf开始又逐渐升高直到10dpf。整体原位杂交的结果表明在P因子在卵裂期和囊胚期表现为母源性表达,在原肠期和体节期表现为泛表达,随后在脑、神经板、发育的晶状体和中性粒细胞中表达。最后,我们利用原核表达系统构建了表达载体并纯化出了斑马鱼P因子的TSR结构域的重组蛋白并做了体外功能试验,证明重组TSRs蛋白可以与C3b、LPS、LTA、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌结合。另外,我们探索了这些重组蛋白对吞噬作用的影响,结果表明,只有TSR5结构域可以促进吞噬细胞对细菌的吞噬作用,说明TSR5在斑马鱼P因子促进吞噬作用的过程中起主要的作用。总之,这些结果支持P因子是可以识别非己抗原或结构的模式识别分子的观点,也说明了P因子的TSR5在促进吞噬作用中起主要作用,另外结果还暗示P因子与早期胚胎或幼鱼的形态建成和免疫防御有联系。