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三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)是具有先天性免疫机制的无脊椎动物,并且是重要的海水养殖品种,但病害的日趋严重影响了产业的发展。为此展开免疫机制的深入研究,有助于其免疫力的提高,为其健康养殖提供科学的理论依据。 Toll样受体是在先天性免疫过程中发挥重要作用的模式识别受体。本研究采用RACE方法从三疣梭子蟹中克隆到1个新的Toll样受体基因PtToll4,研究结果显示:PtToll4的cDNA全长3084bp,ORF为2685bp,编码894个氨基酸;此外,蛋白结构域预测结果表明:PtToll4具有Toll样受体的典型结构:一个起始的信号肽,胞外LRR结构域,一个跨膜区和一个胞内TIR结构域;系统进化树结果表明:PtToll4与中华绒螯蟹EsToll2的相似性最高,达到62.2%,与凡纳滨对虾LvToll1、斑节对虾PmToll、中国名对虾FcToll相似性都比较高,与果蝇DmToll1的相似性较虾蟹类的低,达到21.7%。 利用半定量和实时荧光定量(qPCR)方法进行分析,组织分析结果显示:PtToll4在血淋巴和鳃中的表达量较高,其他组织中表达量较低,可见PtToll4具有明显的组织分布差异性;表达量最高的血淋巴的3种类型细胞中的分析结果显示:PtToll4主要在大颗粒细胞中表达,在透明细胞和小颗粒细胞中表达量很低;血淋巴组织中PtToll4在金黄色葡萄球菌、溶藻弧菌、假丝酵母菌、磷壁酸、脂多糖、肽聚糖的免疫刺激下表达分析结果显示:溶藻弧菌和脂多糖均能引起PtToll4表达量显著上调,金黄色葡萄球菌和假丝酵母菌使其显著下调,表明PtToll4可能参与三疣梭子蟹的先天性免疫机制调节。 通过构建重组载体,将pAc5.1-EGFP和pAc5.1-EGFP-Toll4转染果蝇S2细胞,观察定位拍照,结果显示:细胞中成功正确表达PtToll4蛋白,主要在细胞膜上有绿色荧光,表明PtToll4是一种定位在细胞膜上工作的跨膜蛋白。 抗菌肽是体液免疫中能够清除外来病原微生物的重要多肽。本研究通过Genome Walking技术从三疣梭子蟹基因组DNA中克隆得到两种抗菌肽基因 ALF-7和Crustin-3的启动子区,经序列分析筛选出ALF-7含有NF-кB结合位点。启动子区的研究有助于构建双荧光素酶报告基因质粒以及Toll信号通路对抗菌肽的调控表达。