论文部分内容阅读
钙网蛋白(Calreticulin,CRT)是内质网中的主要Ca2+结合蛋白,分子大小46 kDa,由三个不同的结构功能域所组成,包括球状的N-功能域,延伸的P-功能域和酸性的C-功能域。N-末端功能域有信号肽序列,指引蛋白到达内质网,有两个半胱氨酸残基,参与二硫键的形成,不同物种间N-末端的功能域均非常保守。相比之下,C-功能域是最不保守的,但是,该区域含有一个十分保守内质网滞留序列KDEL(Lys-Asp-Glu-Leu)。位于N-功能域和C-功能域之间的是脯氨酸丰富的P-功能域。 迄今为止,CRT已经在高等植物、无脊椎动物和脊椎动物得到广泛鉴定,但是至今为止关于头索动物文昌鱼,这一个研究进化的重要的物种,报道却很少。本文我们首次克隆并鉴定得到青岛文昌鱼(Branchiostoma japonicum)的CRT的cDNA序列,命名为Bjcrt。Bjcrt全长为2848 bp,包含一个1275 bp的开放阅读框(ORF),5-端非翻译区(5-UTR)87 bp,和3-端非翻译区(3-UTR)1486 bp的。预测文昌鱼CRT由424个氨基酸组成,分子大小为约49.5 kDa,有一个16个氨基酸残基疏水性信号肽序列,包括三个结构域(N-, P-, C-结构域)和一个内质网滞留信号,有CRT的典型特征,包括位于N-功能域的CRT家族典型特征序列KHEQKIDCGGGYI和 IMFGPDICG,P-功能域的两个三倍重复序列 A(PXXIXDPDAXKPEDWDE)和B(GXWXPPXIXNPXYX),以及C-功能域末端的保守的内质网滞留序列(KDEL)。 基因结构分析显示文昌鱼和脊椎动物CRT外显子/内含子结构一样,都含有9个外显子和8个内含子,而且每个编码外显子的长度与脊椎动物CRT基因如此的相似。表明CRT在脊索动物的演化过程中高度保守,为我们提供了一个有关CRT基因转录本的调控在头索动物文昌鱼和脊椎动物中是相似的的线索。系统进化分析表明青岛文昌鱼CRT基因位于脊椎动物CRT序列底部,表明文昌鱼CRT基因是脊椎动物CRT进化的原型。 CRT在文昌鱼多个组织中(肝盲囊、鳃、肌肉、脊索、后肠、精巢和卵巢)特异性表达,其中在脊索中表达量最高。CRT是一个多功能蛋白,它的这种广泛的组织分布可能与在不同组织中发挥作用有关,这需要进一步展开研究。 我们构建文昌鱼CRT大肠杆菌体外表达系统,得到纯化的文昌鱼CRT重组蛋白BjCRT,首次验证了纯化的重组蛋白BjCRT能够结合革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌大肠杆菌,除此之外,运用密度梯度离心的方法提起新鲜的鲈鱼巨噬细胞,使用流式细胞仪技术分析得出文昌鱼重组蛋白 BjCRT能够促进鲈鱼巨噬细胞对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的吞噬作用。文昌鱼 CRT表现出显著的调理素的功能,能够促进宿主的吞噬细胞杀死入侵的细菌。 综上所述,本论文研究了文昌鱼 CRT基因的克隆、鉴定和表达方式。证明了文昌鱼 CRT与革兰氏阳性菌-金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌-大肠杆菌特异性结合,能够促进巨噬细胞吞噬金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,首次证明了文昌鱼CRT能够发挥调理素的活性,丰富了CRT作为免疫相关分子的功能,支持CRT作为免疫相关分子参与机体的免疫反应的观点。