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拟穴青蟹(Scylla Paramamosain)是我国东南沿海地区重要的经济养殖蟹。随着青蟹养殖规模日渐扩大、养殖密度的增高及抗生素的滥用,导致疾病爆发频繁,给养殖户造成了巨大的经济损失并严重阻碍了养殖业的健康发展。目前,由于对拟穴青蟹免疫作用机制及免疫相关基因的研究还处于初级阶段,对其疾病的防控研究也进展缓慢。抗脂多糖因子(anti-lipopolysaccharide factors,ALFs)是一类在虾、蟹及软体动物体内广泛存在,具有广谱性抗菌效果的小分子多亚型抗菌肽,目前在拟穴青蟹中已报道五种抗脂多糖因子。为了充分探究抗脂多糖因子在青蟹免疫系统中的作用及调节机制,本论文以拟穴青蟹抗脂多糖因子6(SpALF6)为研究对象,分别从基因转录和蛋白表达两个层面对SpALF6的进行了研究。获得结果如下: 1. SpALF6基因克隆、生物信息学及表达分析 从课题组前期获得的拟穴青蟹经副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)刺激后的转录组、表达谱数据获得SpALF6部分序列,利用RACE技术获取SpALF6全长序列702bp,预测开放读码框(ORF)408bp,编码135个氨基酸,在68位和89位有两个保守的半胱氨酸残基,构成脂多糖结合区域。系统进化分析表明,SpALF6与三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)抗脂多糖因子6(PtALF6)、拟穴青蟹(S. Paramamosain)抗脂多糖因子2(SpALF2)亲缘关系较近(同源性分别为77.39%和72.17%)。基因组结构分析表明,SpALF6由三个外显子和两个内含子组成,且脂多糖结合区域在第二外显子上。Real-time PCR分析结果显示,SpALF6在血淋巴、肝胰腺、脑、内皮、肌肉、中肠、心、鳃中的组织表达特性,其中在脑组织表达量最高,其次是内皮组织。免疫刺激实验表明,拟穴青蟹经WSSV,PolyI:C胁迫后,除在血淋巴组织中SpALF6呈下调表达之外,其余实验处理组(包括副溶血弧菌、脂多糖刺激)均出现明显上调。 2.原核表达及重组蛋白活性检测 构建表达载体pET-32a(+)-ORF并导入大肠杆菌BL21,利用镍柱亲和层析纯化重组蛋白rSpALF6。通过抗菌、黏菌活性和最小抑菌浓度(Minimal growth inhibition concentrations,MIC)的检测,确认rSpALF6的生物学活性。其中rSpALF6对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus)、革兰氏阴性菌(大肠杆菌 Escherichia coli、副溶血弧菌 V.parahemolyticus、嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila、溶藻弧菌Vibrio alginolyticus)和真菌(酿酒酵母 Sacchromyces cerevisiae)均有很强的抑制作用。但对乙型链球菌(Beta hemolytic Streptococcus)抑制效果不明显。利用Western blot检测重组蛋白的黏菌活性,结果表明rSpALF6对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、副溶血弧菌、嗜水气单胞菌、溶藻弧菌同样具有很强的粘附活性,但对酿酒酵母没有检测出粘附活性。推测rSpALF6对革兰氏阴性菌和部分革兰氏阳性菌是通过直接黏附其细胞壁而达到抑菌作用的,但对真菌和部分革兰氏阳性菌的抑菌作用是通过其它途径实现的。