肌酸激酶(creatine kinase, CK)是磷酸原激酶家族的一员,它可逆地催化肌酸与ATP之间的转磷酰基反应。在从古老的海绵到脊椎动物的很多物种中被鉴定。在脊椎动物,当机体组织病变或受到感染时,体内CK活性迅速升高,但是在文昌鱼中对于此类蛋白功能却了解甚少。文昌鱼是现存的与脊椎动物原始祖先最接近的头索动物,一直被认为是研究脊椎动物起源和进化的模式动物。本文从青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri)cDNA文库中,分离出具有完整编码框的CK基因(BbCK),并对其结构、进化、表达和功能进行了研究。首先,从文昌鱼cDNA文库中克隆到全长为1787 bp的BbCK cDNA,其最大开放阅读框编码379个氨基酸的蛋白质(理论分子量为43kDa),无信号肽。该cDNA编码的蛋白(BbCK)同脊椎动物的CK一样,具有两个结构域:ATP: guanido phosphotransferase N-末端结构域和ATP: guanido phosphotransferase C-末端结构域,其活性部位位于C-末端结构域中,且都具有保守的CPSNLGT的序列。将BbCK同其他CK蛋白进行序列比对和系统进化分析发现,CK同功酶家族极为保守,BbCK与其他物种的Mi-CK聚为一类。其次,我们还研究了CK基因在文昌鱼中的表达情况。切片原位杂交分析表明,BbCK在成体组织中广泛表达,在肝盲囊和后肠中的表达量较高。再者,对BbCK的功能进行初步分析,发现细菌内毒素LPS处理文昌鱼后, BbCK基因表达水平迅速升高。因此,推测文昌鱼CK可能是一种急性时相蛋白,参与宿主免疫防御。为了进一步验证BbCK的免疫功能,我们构建原核表达载体,导入E.coli诱导表达。BbCK在包涵体中大量表达;经透析复性后,纯化出重组蛋白BbCK。用荧光标记重组蛋白与细菌作用,发现它能够与革兰氏阴性细菌大肠杆菌结合;并且作了抗菌活性的检测,发现复性后重组蛋白BbCK对革兰氏阴性细菌大肠杆菌有一定的抑制作用,从另一个侧面证明BbCK可能参与宿主的免疫防御。