肌酸激酶(creatine kinase, CK)又称为肌酸磷酸激酶或磷酸肌酸激酶,属于ATP呱基磷酸转移酶家族的一员,可逆地催化ATP与ADP之间的转磷酰基反应,反应中消耗磷酸肌酸生成肌酸。从低等的海绵动物到高等的脊椎动物,众多物种中都证实有CK的存在。CK在组织能量代谢过程中发挥至关重要的作用。临床上,细胞中CK浓度和活性的变化可用于多种疾病的诊断。最近的研究表明文昌鱼体液中的CK是一种急性时相蛋白,但对其免疫功能知之甚少。本文对青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri)CK基因(BbCK)的表达和功能进行了研究。首先,我们用Real-time PCR技术分析细菌外毒素LPS对BbCK基因表达的影响。实验结果表明,LPS处理文昌鱼能影响BbCK基因的表达,并且呈现浓度依赖性。用0.1μg/ml的LPS处理时, BbCK基因的表达水平变化甚微;用1、5和10μg/ml的LPS处理时,BbCK基因的表达水平显著升高,并分别于16小时、8小时和4小时达到峰值,这表明BbCK可能参与宿主免疫防御,与之前认为CK是文昌鱼体内一种急性时相蛋白的观点一致。其次,为了从蛋白水平上验证文昌鱼BbCK是否参与宿主免疫防御,我们构建原核表达载体,表达、纯化并复性重组蛋白BbCK。通过抑菌活性检测实验,发现重组蛋白BbCK对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的生长无抑制作用,而对革兰氏阴性细菌大肠杆菌有明显的抑制作用。表明CK能识别入侵病原体,影响病原体的生长繁殖,从而参与宿主免疫,保护机体。再次,为了了解BbCK是如何参与宿主免疫的,我们对重组蛋白BbCK的抑菌机制进行了初步研究。碳水化合物对其抑菌活性的影响实验表明,重组蛋白BbCK对革兰氏阴性菌大肠杆菌的抑制作用能被多种碳水化合物所抑制,包括:N-乙酰甘露糖胺(N-acetyl-D-mannosamine)、N-乙酰葡萄糖胺(N-acetyl-D-glucosamine)、L-岩藻糖(L-fucose)、D-甘露糖(D-mannose)、D-果糖(D-fructose)、D-葡糖糖(D-glucose)。证明CK能特异性识别革兰氏阴性菌大肠杆菌,是通过与其细胞表面的糖结合从而抑制其生长参与到宿主免疫防御,表现出凝集素的活性。本实验是首次证明CK是具有凝集素活性的抑菌因子。