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有丝分裂原活化蛋白激酶MAPK(Mitogen-activated protein kinase)信号通路将细胞外刺激逐级传递至细胞内部,诱导产生一系列的细胞反应,调控细胞活动和免疫反应。MKK将上游MKKK信号整合传递至下游MAPK,被认为是MAPK信号通路的关键节点。本文利用生物信息技术对虾夷扇贝MKK基因进行了基因组和转录组筛查,并对其系统发生关系进行了分析。研究结果表明,虾夷扇贝基因组共含有5个MKK基因(PyMKK),其中PyMKK5含有特殊的Gln重复,同一MKK在物种间的保守性高于同一物种内不同MKK家族成员间的保守性；在虾夷扇贝胚胎幼虫各发育阶段、成体各组织中均检测到5个PyMKK基因的表达；细菌胁迫后,虾夷扇贝血细胞中5个PyMKK基因的表达量均发生显著改变,部分基因间的表达量变化呈显著相关。主要研究结果如下：1虾夷扇贝,MKK基因家族结构分析本研究通过全面筛查虾夷扇贝基因组和转录组数据,获得虾夷扇贝MKK家族全部基因,包括五个成员,PyMKK1/2, PyMKK4, PyMM5, PyMK3/6和PyMKK7,其开放阅读框(Open reading frames, ORF)分别为1206,1143,1401,]107和927 bp,分别编码401,380,466,368和308个氨基酸：理论分子量分别为44.40,43.69,53.21,41.69和35.21 kDa；等电点p1分别为6.35,6.28,5.44,7.05和8.20。进化分析和蛋白分析结果表明：PyMKK与其它软体动物MKK聚类为单独亚支,其次与其它无脊椎动物MKK聚类。MKK在物种间的保守性高于家族间成员的保守性。PyMKK在结构上也高度保守,相关的保守功能位点包括：MAPK对接位点,PyMKK1含2个,PyMKK4含2个,PyMKK5含1个,PyMKK3/6含1个,PyMKK7含1个;14-3-3蛋白家族作用结构域,PyMKK1/2含4个,PyMKK5含1个,PyMKK3/6含1个。功能结构保守的结构基元包括：GxGxxGxV结构基元,包裹ATP的α、γ-磷酸基团；亚结构序列HRD KxxN,催化环内提供质子受体,螯合Mg2+;VAIVK, DFG和APE基元,调控ATP反应和MKK结合；MKK5特有的PB1(Phox and Beml)结构域,介导蛋白间的二聚化实现信号传递。2虾夷扇贝MKK时空表达及其在细菌胁迫后的表达变化分析虾夷扇贝MKK在胚胎及幼虫发育时期呈现出三种表达模式,在壳顶幼虫至眼点幼虫的变态时期,PyMKX的表达水平均相对较低。在成体虾夷扇贝各组织中,PyMKK在外套膜,鳃丝,肉柱和血细胞的表达量较高,在肝胰腺,性腺,足和眼呈现低表达。在藤黄微球菌和鳗弧菌胁迫侵染后,pyMKK呈现表达水平变化,在鳗弧菌侵染下的变化相比藤黄微球菌更为明显,但在细菌侵染的急性期的表达模式相似,变化差异主要表现在侵染后24h,表明其在扇贝免疫反应方面可能发挥作用。研究成果丰富了对海洋贝类MKK及MAPK信号通路的认识,为深入研究MKK在贝类免疫反应中的作用机制打下了基础。