鄭玉斯,王 培,郭 穎,白麗蓉,喻達(dá)輝,趙 森
(北部灣大學(xué) 廣西北部灣海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 欽州 535011)
海水珍珠養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)是北部灣海域的特色經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一,合浦珠母貝(Pinctadafucata)作為培育海水珍珠的主要貝種,近年來由于養(yǎng)殖環(huán)境惡化和病害增多等因素,使得合浦珠母貝在人工養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)大量死亡現(xiàn)象,造成珍珠的產(chǎn)量和質(zhì)量下降,這一情況嚴(yán)重制約了合浦珠母貝養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。養(yǎng)殖環(huán)境的惡化會(huì)造成貝類免疫力降低,同時(shí)解決病害問題也需要激活合浦珠母貝自身的免疫功能來發(fā)揮作用,所以對(duì)合浦珠母貝機(jī)體的免疫機(jī)制研究就顯得特別重要。貝類屬于無脊椎動(dòng)物中的軟體動(dòng)物門,與脊椎動(dòng)物不同,由于其缺乏適應(yīng)性免疫,主要依靠先天免疫來防御各種病原體[2]。其中,識(shí)別抗原分子是機(jī)體先天免疫發(fā)生起始的關(guān)鍵,之后才能將識(shí)別后的信號(hào)傳遞到下游通路從而激活免疫應(yīng)答[3]。這種識(shí)別是由一種或多種病原譜模式識(shí)別受體(Pattern recognition receptors,PRRs)來完成,它們可以識(shí)別并結(jié)合那些微生物表面保守而在宿主中不存在的特定的病原相關(guān)分子模式(Pathogen associated molecular patterns,PAMPs)[4],例如細(xì)菌脂多糖(LPS)、肽聚糖(PGN)、脂蛋白、鞭毛蛋白和核酸結(jié)構(gòu)等,即PRRs與PAMPs結(jié)合后能夠檢測(cè)非自身分子并觸發(fā)機(jī)體免疫防御[5]。到目前為止,已經(jīng)有不少學(xué)者對(duì)PRRs家族進(jìn)行了鑒別和研究。其中,C型凝集素是PRRs家族中的研究熱點(diǎn),它在軟體動(dòng)物先天免疫反應(yīng)中參與非自身分子識(shí)別過程[6-9]。
C型凝集素是一種鈣離子依賴的糖結(jié)合蛋白,參與多種免疫相關(guān)和其他生理功能。它通過與靶細(xì)胞中的糖基化分子表面的多糖進(jìn)行糖特異性結(jié)合,在病原體識(shí)別和細(xì)胞間的相互作用中發(fā)揮重要作用[10]。C型凝集素有一個(gè)典型的結(jié)構(gòu)域,命名為C型凝集素結(jié)構(gòu)域(CTLD)或碳水化合物識(shí)別結(jié)構(gòu)域(Carbonhydrate-recognition domain,CRD),它與微生物中存在的碳水化合物有很強(qiáng)的親和力[11]。通過這種特異性結(jié)合,C型凝集素能夠介導(dǎo)多種重要的細(xì)胞過程,包括白細(xì)胞黏附和快速刺激防御機(jī)制對(duì)抗有害微生物等[12]。到目前為止,已經(jīng)在軟體動(dòng)物中鑒定了多種C型凝集素基因[13-15]。這些基因參與各種生物免疫過程,包括非自我識(shí)別、微生物凝集、吞噬作用和包裹作用的誘導(dǎo)以及抗菌特性[13]。例如長(zhǎng)牡蠣(Crassostreagigas)的CgCLec-2在免疫識(shí)別中作為模式識(shí)別受體發(fā)揮作用,在病原消除后作為調(diào)節(jié)因子,并在補(bǔ)體系統(tǒng)的激活中發(fā)揮潛在作用[15]。此外,在櫛孔扇貝(Chlamysfarreri)中鑒別了5個(gè)C型凝集素基因(CfLec-1~CfLec-5),在海灣扇貝(Argopectenirradians)上發(fā)現(xiàn)了7個(gè)C型凝集素基因(AiCTL-1~AiCTL-7),其中大部分凝集素只對(duì)某些特定的革蘭氏陽性或革蘭氏陰性菌起作用[16]。最近,在菲律賓蛤仔(Ruditapesphilippinarum)中也鑒定出2種C型凝集素(Vpclec-3和Vpclec-4),它們作為模式識(shí)別受體具有明顯的識(shí)別譜,并可能參與菲律賓蛤仔對(duì)弧菌的天然免疫應(yīng)答[17]。以上研究結(jié)果顯示,雙殼類動(dòng)物體內(nèi)的C型凝集素與病原體表面的碳水化合物有較強(qiáng)的親和力,在各種微生物感染的早期階段發(fā)揮著重要作用[18-19]。目前,在合浦珠母貝中已報(bào)道了PoLEC1[20]、PoLEC2[21]和PmLec-8[22]等C型凝集素的相關(guān)研究。雖然對(duì)C型凝集素基因家族中的部分成員進(jìn)行了相關(guān)研究,由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性,海洋生物在面對(duì)不同的病原微生物時(shí)的識(shí)別機(jī)制可能有所不同。因此,有必要進(jìn)一步鑒定C型凝集素基因家族中其他成員并研究它們?cè)诘挚共≡⑸锴趾Ψ矫嫠l(fā)揮的功能,旨在為更深入理解無脊椎動(dòng)物的免疫機(jī)制奠定基礎(chǔ),同時(shí)為我國(guó)水產(chǎn)貝類的綠色養(yǎng)殖提供理論指導(dǎo)。
試驗(yàn)用合浦珠母貝購自廣西北海市某珍珠養(yǎng)殖場(chǎng),其殼長(zhǎng)(47±5)mm、殼寬(15±3)mm、殼高(52±4)mm、體質(zhì)量(20±4)g。選取健康有活力的合浦珠母貝個(gè)體,分別采集鰓、外套膜、閉殼肌、足和肝胰腺等組織于液氮中冷凍后放至-80 ℃ 冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
使用的試劑TRIzol、TransScript?Ⅱ All-in-One First-Strand cDNA Synthesis SuperMix for PCR、TransStart?Green qPCR SuperMix、pEASY?-T1 Cloning Kit、Trans5α Chemically Competent Cell購自北京全式金公司,SMARTer RACE 5′/3′Kit購自寶日醫(yī)生物技術(shù)(北京)有限公司。
1.2.1 RNA提取和第一鏈cDNA合成 采用 TRIzol 法提取各組織RNA,經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)RNA完整性,使用Little Lunatic高通量微流控全光譜分光光度計(jì)(美國(guó)Unchained Labs)檢測(cè)RNA濃度。 按照 TransScript?Ⅱ All-in-One First-Strand cDNA Synthesis SuperMix for PCR反轉(zhuǎn)錄試劑盒的操作說明合成 cDNA,保存于-20 ℃冰箱備用。
1.2.2 全長(zhǎng)cDNA克隆 從合浦珠母貝轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中篩選出C型凝集素基因的同源序列,利用Oligo軟件設(shè)計(jì)引物PfCLEC17A-F和PfCLEC17A-R(表1),以合浦珠母貝轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中表達(dá)量最高的肝胰腺cDNA作為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)條件:94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s 72 ℃ 45 s,30個(gè)循環(huán);72 ℃延伸8 min;反應(yīng)結(jié)束后所得PCR產(chǎn)物在1%瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳檢測(cè),并進(jìn)行回收純化PCR產(chǎn)物。將回收后的目的DNA片段與pMD18-T質(zhì)粒連接后導(dǎo)入大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞。經(jīng)菌落PCR確認(rèn)的陽性克隆菌落送至廣州生工測(cè)序部進(jìn)行測(cè)序驗(yàn)證,測(cè)序結(jié)果使用軟件DNAMAN 8.0(Lynnon Biosoft,美國(guó))進(jìn)行拼接和序列比對(duì)。針對(duì)拼接正確的序列設(shè)計(jì)特異性引物,用SMARTer RACE 5′/3′Kit(TaKaRa)進(jìn)行RACE 擴(kuò)增。首先,按照SMARTer RACE 5′/3′ Kit試劑盒說明書合成3′RACE-cDNA和5′RACE-cDNA,以此cDNA為模板進(jìn)行巢式PCR擴(kuò)增,反應(yīng)體系為25 μL,反應(yīng)條件:94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,30個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min;反應(yīng)結(jié)束后PCR產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳確認(rèn)后,進(jìn)行第2輪PCR,對(duì)目的條帶進(jìn)行膠回收純化、連接轉(zhuǎn)化、挑選陽性菌并測(cè)序。
表1 PfCLEC17A擴(kuò)增及表達(dá)所用引物Tab.1 Primers used in amplification and expression of PfCLEC17A
1.2.3 生物信息學(xué)分析 測(cè)序結(jié)果經(jīng)Chromas軟件分析后,在DNAMAN 8.0軟件上進(jìn)行序列拼接,獲得合浦珠母貝PfCLEC17A基因的全長(zhǎng)序列。利用NCBI ORF Finder在線工具查找開放閱讀框和預(yù)測(cè)編碼蛋白序列。采用ProtParam tool在線工具預(yù)測(cè)編碼蛋白的理化特性;使用 SignalP 3.0(https://services.healthtech.dtu.dk/service.php?SignalP-3.0)預(yù)測(cè)蛋白信號(hào)肽序列;采用 NetNGIys 1.0 預(yù)測(cè)糖基化位點(diǎn);采用NetPhos 3.1預(yù)測(cè)蛋白磷酸化位點(diǎn);采用 SMART 4.0 進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域分析;使用SWISS-MODEL在線軟件進(jìn)行同源建模,預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu);利用Expasy在線預(yù)測(cè)蛋白的親水性/疏水性;利用MegAlign分析序列同源性,在NCBI數(shù)據(jù)庫中搜索不同物種的同源序列,使用Clustal 2.1和GENEDOC軟件進(jìn)行多重序列比對(duì);挑選出最具代表性物種的C型凝集素序列,使用MEGA 7.0 軟件的 Neighbor-joining法構(gòu)建進(jìn)化樹。
1.2.4PfCLEC17A基因的熒光定量PCR分析 選取6只健康的合浦珠母貝并對(duì)其進(jìn)行解剖,取鰓、外套膜、閉殼肌、性腺、血液、足和肝胰腺等7個(gè)組織用于分析PfCLEC17A基因在不同組織中的表達(dá)情況。以麻醉后注射閉殼肌的方式對(duì)合浦珠母貝進(jìn)行溶藻弧菌攻毒感染,在感染后的第0,1,3,6,12,24,48,72,96小時(shí)隨機(jī)采集6個(gè)合浦珠母貝的肝胰腺組織來分析PfCLEC17A基因的表達(dá)量變化,以注射0.1 mL PBS的個(gè)體作為空白對(duì)照組。所有樣品取下后立刻放于液氮中速凍,保存于-80 ℃冰箱備用。所有樣品的RNA提取和cDNA合成步驟如前所述。cDNA按照 1∶8稀釋后作為試驗(yàn)?zāi)0?,參照全式金公司的TransScript?Green qPCR SuperMix試劑盒說明書進(jìn)行熒光定量PCR分析,全程操作在冰上進(jìn)行。每次試驗(yàn)3個(gè)樣品,每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)。
1.2.5 熒光定量PCR數(shù)據(jù)分析 熒光定量PCR結(jié)果使用 2-ΔΔCt法進(jìn)行計(jì)算,分析PfCLEC17A基因在合浦珠母貝各組織以及溶藻弧菌刺激后各時(shí)間段內(nèi)的相對(duì)表達(dá)情況。計(jì)算結(jié)果使用 IBM SPSS Statistics 22 軟件中的LSD(最小顯著性差異)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,P<0.05表示差異顯著。
通過分析合浦珠母貝的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)PfCLEC17A-F和PfCLEC17A-R引物,擴(kuò)增獲得Ctypelectin17A基因的中間片段,經(jīng)過測(cè)序驗(yàn)證,該片段長(zhǎng)度為534 bp(圖1-A)。采用5′-RACE技術(shù)進(jìn)行巢式PCR得到RACE產(chǎn)物長(zhǎng)度為150 bp(圖1-B),經(jīng)測(cè)序驗(yàn)證,除去和ORF重疊的堿基后得到5′ 非編碼區(qū)(Untranslation region,UTR) 為117 bp。用同樣的方法進(jìn)行巢式PCR,得到3′-RACE產(chǎn)物長(zhǎng)311 bp(圖1-C),測(cè)序驗(yàn)證后3′-UTR為48 bp。將所有測(cè)序序列進(jìn)行拼接,得到PfCLEC17A基因全長(zhǎng)為699 bp(圖2)。
DNA Marker為DL2000。The DNA Marker is DL2000.
雙下劃線.CLECT結(jié)構(gòu)域;陰影部分.信號(hào)肽區(qū)域;黃色陰影部分.二硫鍵;藍(lán)色陰影部分.糖基化位點(diǎn)。
2.2 PfCLEC17A的分子特征鑒定
生物信息學(xué)分析顯示,PfCLEC17A蛋白理論分子質(zhì)量為20.326 ku,理論等電點(diǎn)pI為6.11,預(yù)測(cè)前24個(gè)氨基酸為信號(hào)肽(圖2、圖3-A),PfCLEC17A蛋白含有一個(gè)經(jīng)典的CLECT結(jié)構(gòu)域(圖3-B),含有17個(gè)磷酸化位點(diǎn),其中2個(gè)為Tyr、7個(gè)為Ser、8個(gè)為Thr位點(diǎn),還有4個(gè)糖基化位點(diǎn),分別位于N20、N85、N140和N142(圖2)。同時(shí)還預(yù)測(cè)到2對(duì)保守的二硫鍵(C16-C119和C93-C111)(圖2)。二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)(準(zhǔn)確度高于70%)顯示,PfCLEC17A蛋白由2個(gè)α-螺旋和10個(gè)β-折疊組成。三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的3D模型如圖3-C所示。蛋白質(zhì)親水/疏水性分析結(jié)果顯示(圖3-D),大部分氨基酸殘基的分值為負(fù)值(正值代表疏水性,負(fù)值代表親水性),所以PfCLEC17A蛋白為親水性蛋白。
A.蛋白質(zhì)信號(hào)肽預(yù)測(cè);B.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè);C.蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè);D.蛋白質(zhì)親水性/疏水性預(yù)測(cè)。A.Protein signal peptide prediction;B.Protein domain prediction;C.Protein tertiary structure prediction;D.Protein hydrophilicity/hydrophobicity prediction.
2.3 合浦珠母貝PfCLEC17A氨基酸序列比對(duì)及系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建
氨基酸序列比對(duì)結(jié)果顯示,PfCLEC17A與其他物種的C型凝集素氨基酸序列的同源性在14.7%~87.9%。其中,與櫛孔扇貝的相似性最高,為87.9%,與紫貽貝的相似性次之,為61.3%,與高原鼠兔的相似性最低,為14.7%。利用ClustalW 2.1和GENEDOC軟件將PfCLEC17A蛋白與其他幾種貝類蛋白序列進(jìn)行比對(duì),結(jié)果顯示(圖4),PfCLEC17A的氨基酸序列與其他物種的氨基酸序列具有部分相似的結(jié)構(gòu),都含有形成二硫鍵的4個(gè)保守的半胱氨酸,糖結(jié)合位點(diǎn)幾乎都具有獨(dú)特的“EPN”結(jié)構(gòu),但是在“WND”位點(diǎn)表現(xiàn)不一致,合浦珠母貝和櫛孔扇貝此位點(diǎn)為“WSD”基序,紫貽貝的則為“WDD”基序。
圖4 PfCLEC17A氨基酸序列比對(duì)Fig.4 PfCLEC17A amino acid sequence alignment
在MEGA 7.0中,以PfCLEC17A蛋白和其他物種的凝集素序列通過鄰近法構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹顯示(圖5),白頭海雕等幾種鳥類聚在一起,智人和高原鼠兔2種哺乳動(dòng)物聚為一支,合浦珠母貝先與櫛孔扇貝聚在同一分支上,然后與其他軟體動(dòng)物聚在一起。以上聚類結(jié)果與傳統(tǒng)的分類方法相一致,也體現(xiàn)了PfCLEC17A在進(jìn)化上的保守性。
圖5 CLEC17A氨基酸序列系統(tǒng)進(jìn)化樹Fig.5 Phylogenetic tree analysis of CLEC17A
2.4 合浦珠母貝PfCLEC17A組織特異性表達(dá)分析
采用RT-qPCR方法檢測(cè)PfCLEC17A基因在合浦珠母貝鰓、外套膜、閉殼肌、肝胰腺、性腺、血細(xì)胞和足等不同組織中的表達(dá)情況,結(jié)果顯示(圖6),PfCLEC17A在所檢測(cè)的各組織中均有表達(dá),但相對(duì)表達(dá)量存在顯著差異。在不同組織中的相對(duì)表達(dá)量大小表現(xiàn)為肝胰腺>鰓>閉殼肌>足>性腺>外套膜>血細(xì)胞(P<0.05)。
M.外套膜;B.血細(xì)胞;GO.性腺;F.足;A.閉殼??;GI.鰓;HE.肝胰腺。不同字母表示在不同組織中的相對(duì)表達(dá)量差異性顯著(P<0.05)。
熒光定量PCR分析結(jié)果顯示(圖7),溶藻弧菌感染1 h后,PfCLEC17A表達(dá)水平較對(duì)照組顯著升高并達(dá)到最大值(圖7),隨后表達(dá)量出現(xiàn)回落。除了1 h顯著上升(P<0.05)和第12,72小時(shí)外,在其他時(shí)間,溶藻弧菌感染后PfCLEC17A的相對(duì)表達(dá)量均低于注射PBS的對(duì)照組。由此可見,合浦珠母貝在受到病原微生物侵害初期,肝胰腺中PfCLEC17A基因會(huì)被迅速激活,但感染后期,其表達(dá)會(huì)受到一定程度的抑制。這可能與C型凝集素蛋白家族成員參與免疫激活的早期階段有關(guān)。
不同字母表示溶藻弧菌不同感染時(shí)間下的相對(duì)表達(dá)量有差異性顯著(P<0.05)。Different letters indicate significant differences in relative expression at different time after challenged with V.alginolyticus(P<0.05).
C型凝集素是一類含有鈣離子依賴糖識(shí)別域的蛋白超家族,根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能可以分為17個(gè)亞家族,每個(gè)成員都有其特有的結(jié)構(gòu)和功能[23-25],除了一些C型凝集素(NK細(xì)胞受體家族)沒有經(jīng)典的CRD結(jié)構(gòu)域以外,大多數(shù)的C型凝集素受體都是聚糖結(jié)合受體,都含有一個(gè)或多個(gè)CRD識(shí)別域[26-27]。本研究獲得C型凝集素第17個(gè)亞家族成員A的序列,其開放閱讀框長(zhǎng)534 bp,編碼178個(gè)氨基酸殘基,含有一個(gè)經(jīng)典CRD碳水化合物識(shí)別域,有17個(gè)磷酸化位點(diǎn),其中2個(gè)Tyr、7個(gè)Ser和8個(gè)Thr位點(diǎn)。C型凝集素根據(jù)參與聚糖識(shí)別和鈣離子配位的氨基酸基序不同可分為甘露糖基序(EPN,Glu-Pro-Asn)和半乳糖基序(QPN,Glu-Pro-Asp)兩類[27]。CLEC17A蛋白中存在EPN和WND 2個(gè)糖結(jié)合基序,其對(duì)甘露糖和Ca2+具有高度特異性[28]。本研究從合浦珠母貝中獲得的PfCLEC17A氨基酸序列中含有EPN和在WSD這2種基序。因?yàn)镋PN基序僅存在于膠原凝集素和選擇凝素中[29-30],推測(cè)PfCLEC17A可能是一種膠原凝集素或選擇凝集素。據(jù)報(bào)道,第2個(gè)基序在脊椎動(dòng)物中一直是Trp-Asn-Asp(WND),WND也在部分無脊椎動(dòng)物C型凝集素中存在。第2個(gè)基序在軟體動(dòng)物中表示出多樣性,目前已有10多個(gè)基序被報(bào)道,例如WND、Trp-Ile-Asp(WID)、Trp-Ser-Asp(WSD)、Trp-His-Asp(WHD)、Phe-Ser-Asp(FSD)和Leu-Ser-Asp(LSD)等[31-32]。其中EPN基序被認(rèn)為是與碳水化合物特異性結(jié)合的關(guān)鍵開關(guān),第2個(gè)基序(WSD)會(huì)增加這種結(jié)合的親和力和特異性[31-32]。此外,用軟件分析得到序列中含有4個(gè)糖基化位點(diǎn),分別是N20、N85、N140和N142,N-連接糖基化位點(diǎn)可能在CLEC17A向細(xì)胞表面的運(yùn)輸和定位中發(fā)揮生理作用[20]。
將合浦珠母PfCLEC17A氨基酸序列與其他物種進(jìn)行同源比對(duì)分析并構(gòu)建進(jìn)化樹,比對(duì)結(jié)果顯示,合浦珠母PfCLEC17A序列與櫛孔扇貝的序列相似性最高,為87.9%,與其他貝類相似性大部分在50%~60%,與其他物種序列同源性在10%~30%,與鼠兔的相似性最低僅為14.7%。進(jìn)化樹分析結(jié)果顯示,合浦珠母PfCLEC17A與其他軟體動(dòng)物親緣關(guān)系較近,與魚類鳥類的關(guān)系較遠(yuǎn)。將合浦珠母與其他物種的CTL所編碼的氨基酸序列進(jìn)行同源性和相似性比對(duì),發(fā)現(xiàn)它們的同源性與相似性不高,僅凝集素特有的基序及功能位點(diǎn)基本保持一致。在其他貝類C型凝集素同源比較研究也發(fā)現(xiàn)類似結(jié)論[33-35],由此可見,C型凝集素是一類進(jìn)化較快但功能位點(diǎn)保守的蛋白質(zhì)。
本研究檢測(cè)了PfCLEC17A基因在不同組織中的表達(dá)情況,在所檢測(cè)組織中均有表達(dá),其中在肝胰腺中表達(dá)最高。目前,關(guān)于貝類CLEC17A基因的研究較少,但是關(guān)于貝類C型凝集素家族其他成員的研究已有相關(guān)報(bào)道,如馬氏珠母貝PmLec-8基因在各組織中均有表達(dá),在肝胰腺中表達(dá)量最高,其次是鰓[22];在海灣扇貝中,C型凝集素在肝胰腺中表達(dá)量最高,血淋巴表達(dá)量最低,在其他組織中均有所表達(dá)[36];在關(guān)于菲律賓蛤仔[37]的研究中,6個(gè)C型凝集素基因分別在鰓和肝胰腺中顯著高表達(dá)。最近在菲律賓蛤蜊中鑒定了VpClec-3和VpClec-4共2種C型凝集素基因,它們?cè)诟我认俸亡w組織中均高水平表達(dá)[17]。以上研究顯示,C型凝集素在多種組織中表達(dá),說明它在多種病原免疫反應(yīng)中扮演重要角色。但在不同物種的不同組織中表達(dá)量不盡相同,可能是由不同物種C型凝集素的分布及功能不同造成的。肝胰腺不僅是軟體動(dòng)物的主要免疫器官,也是消化代謝最旺盛的器官,大多數(shù)免疫相關(guān)基因在肝胰腺中都有表達(dá)[37-38]。其次,鰓是軟體動(dòng)物免疫防御的第一道防線,與外界廣泛接觸,對(duì)環(huán)境中的有害物質(zhì)起到一定過濾和抵御作用[39],PfCLEC17A在合浦珠母貝的肝胰腺和腮中的相對(duì)表達(dá)量都很高,可能在機(jī)體抵御外界病原微生物入侵過程中發(fā)揮重要作用。
在溶藻弧菌刺激下,合浦珠母貝PfCLEC17A基因在肝胰腺中的表達(dá)量迅速升高,這與魁蚶Sb-Lec1基因[40]和文蛤Mm-CTL基因[41]的表達(dá)模式相同,說明C型凝集素基因的表達(dá)受微生物的誘導(dǎo),合浦珠母貝PfCLEC17A基因參與機(jī)體的前期免疫應(yīng)答。但是,PfCLEC17A基因在接收病原菌刺激后如何將信號(hào)傳遞給下游分子并改變基因表達(dá),這方面的工作還需進(jìn)一步研究。本研究初步對(duì)PfCLEC17A基因功能進(jìn)行了探索,為后續(xù)深入了解凝集素在合浦珠母貝免疫防御系統(tǒng)中的作用奠定基礎(chǔ)。
本研究通過RACE技術(shù)獲得了PfCLEC17A基因的全長(zhǎng)序列,并對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析,通過RT-qPCR技術(shù)檢測(cè)該基因在不同組織中的表達(dá)情況,結(jié)果顯示,該基因在肝胰腺中表達(dá)量較高。進(jìn)一步檢測(cè)溶藻弧菌刺激后合浦珠母貝肝胰腺中PfCLEC17A基因在不同時(shí)間段的變化情況,發(fā)現(xiàn)其在弧菌感染后表達(dá)量迅速上升并達(dá)顯著水平,以上結(jié)果表明,該基因分布廣泛,并在宿主和病原體相互作用的前期發(fā)揮重要作用。