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TRIM蛋白是以N端三重基序(Ring锌指结构域、一个或两个B-Boxes结构域和一个Coiled-coil结构域)为特征而C端含有不同类型结构域的一类蛋白的统称,因此TRIM蛋白又被称为RBCC蛋白。TRIM蛋白是一个古老的蛋白家族,存在于所有多细胞动物中,但每个物种中的数量不尽相同,并随着脊椎动物的进化而快速扩张形成庞大的蛋白家族。TRIM蛋白保守的结构域组成也预示其在细胞生命活动中具有共同的生化功能。研究显示TRIM蛋白作为一类E3泛素连接酶参与了细胞分化、细胞周期调控、凋亡、转录调节和先天性免疫信号通路等生命过程。相对于人源TRIM基因丰富的研究成果,鱼类来源的TRIM基因则鲜有报道。本研究针对鱼类来源的TRIM基因进行系统进化分析及多样性研究,探讨鱼类TRIM基因的进化方向和多样性,并以嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染的斑马鱼(Danio rerio)为模型研究鱼类TRIM基因在细菌侵染过程中对固有免疫信号通路的调节作用。本研究系统分析斑马鱼基因组中所有198个TRIM基因,包括染色体定位、剪接体个数和结构域组成等,首次发现四个C端不同结构域的TRIM蛋白,这在其它物种中还没有报道过。另外,首次对软骨鱼象鼻鲨(Callorhinchus milii)基因组通过Blast比对分析,共发现57条TRIM基因序列。通过对斑马鱼、象鼻鲨和人类部分TRIM蛋白序列构建系统进化树分析,发现在斑马鱼和象鼻鲨中分别有3个(ftr、btr和trim35)和1个(zinc binding A33 like protein)基因亚家族,每个亚家族均含有多个基因成员,且与人类TRIM基因没有同源性,表明软骨鱼、硬骨鱼和人类的TRIM基因有着不同的进化方向,且鱼类基因多样性更加丰富。通过基因同线性分析结果表明,斑马鱼TRIM基因在进化中经历了适应性进化和快速扩张,并发生基因复制、分化和缺失等遗传事件,形成庞大的TRIM基因家族。结果表明鱼类TRIM基因受环境压力选择明显,进化更加迅速,基因多样性更加丰富,并且在免疫系统中扮演重要作用。首次从软骨鱼条纹斑竹鲨(Chiloscyllium plagiosum)中克隆得到两个TRIM基因Cptrim35和Cptrim39,基因全长分别为1,935 bp和1,829 bp,分别编码537和488个氨基酸。Cptrim35基因具有三种不同的剪接体。结构域分析表明两个TRIM蛋白的C端都是B30.2结构域。系统进化分析表明这两个TRIM蛋白与硬骨鱼来源的同源TRIM蛋白处于同一进化分支中,但比硬骨鱼TRIM蛋白更古老。通过定量PCR技术检测了Cptrim35和Cptrim39基因在条纹斑竹鲨各组织分布情况和攻毒后差异表达分析。通过分析Cptrim35和Cptrim39蛋白在细胞中的定位以及Ring结构域的E3泛素连接酶活性,表明条纹斑竹鲨来源的Cptrim35和Cptrim39作为一类依赖Ring结构域的E3泛素连接酶在机体抵抗病原微生物的过程中发挥重要作用。以嗜水气单胞菌(A.hydrophila)侵染斑马鱼为模型,首次分析了斑马鱼TRIM基因在细菌侵染过程中的差异表达情况,筛选获得部分差异表达显著的TRIM基因,包括trim1、trim16、trim19、trim23、btr20、btr24、trim35-21、trim35-28、ftr24和ftr43等。利用RT-q PCR技术和RNAi技术进一步分析了btr20基因在整个侵染过程中的表达变化以及与NF-κB基因的相互表达关系,证明斑马鱼btr20基因在先天性免疫信号通路中起到重要调节作用。为进一步了解斑马鱼TRIM蛋白在免疫信号通路中的调节作用,利用酵母双杂交技术在斑马鱼脾脏c DNA杂交文库中对trim1和trim23蛋白进行互作蛋白的筛选,得到一些与免疫信号通路相关的互作蛋白,其中trim1的互作蛋白有sestrin,trim23的互作蛋白有Uba52、Ubc E2I、lectin和cp-2。trim23和Ubc E2I的体外互作实验证明两个蛋白具有互作关系。综上所述,本研究通过对鱼类TRIM基因系统进化分析和细菌侵染过程中的差异表达分析,表明鱼类TRIM基因受环境压力选择明显,进化更加迅速,编码的蛋白质作为E3泛素连接酶在免疫系统中发挥重要作用。筛选得到部分互作的信号通路蛋白,为进一步了解TRIM蛋白对免疫信号通路的调节机理提供了必要的材料。