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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2015, 31(2):135-142
鱼 类 作 为 低 等 脊 椎 动 物, 主 要 依 靠 固 有 性
免 疫(innate immunity) 抵 抗 外 来 病 原 微 生 物 感
染。 固 有 性 免 疫 是 通 过 模 式 识 别 受 体(pattern
recognition receptor,PRR)特异性地识别病原体的
收稿日期 : 2014-06-24
基金项目 :威海市科技攻关计划项目(0000413420608),威海市科委项目(1070432121313)
作者简介 :毕彩红,女,硕士研究生,研究方向 :海洋生物学 ;E-mail :huasa1cu@126.com
通讯作者 :祝茜,博士,教授,博士生导师,研究方向 :海洋生物学 ;E-mail :qianzhu@sdu.edu.cn
松江鲈(Trachidermus fasciatus)髓样分化因子 MyD88
基因克隆与组织表达分析
毕彩红 张秋霞 于珊珊 陈学昭 刘春影 祝茜
(山东大学(威海)海洋学院,威海 264209)
摘 要 : 髓样分化因子(MyD88)是 TOLL 样受体介导的信号通路中的一个关键接头分子,通过激活核转录因子(nuclear
factor-kappaB,NF-κB)而参与机体的先天免疫。克隆了松江鲈的 MyD88 基因(命名为 TfMyD88),并对该基因进行了生物信息学
和表达模式分析。结果显示,TfMyD88 cDNA 序列全长 1 555 bp,5 UTR 长 89 bp,3 UTR 长 599 bp ;开放阅读框长度为 867 bp,
编码 288 个氨基酸。SMART 软件预测 TfMyD88 分子的 N 端为一个保守的死亡结构域(death domain,DD),C 端存在典型的 TIR
(Toll/interleukin-1 receptor)结构域。TfMyD88 与其它脊椎动物 MyD88 的氨基酸相似性达 57.58%-82.64%,系统进化树分析表明
TfMyD88 与同属鲈形总目的花鲈和鳜鱼聚在一起,所有鱼类 MyD88 聚为一支。Real-time PCR 检测显示 TfMyD88 广泛表达于松江
鲈各组织,但在鳃中的相对表达量最高 ;其次为脾脏和皮肤。LPS(lipopolysaccharide)刺激后,TfMyD88 在松江鲈的血液、肝脏、
皮肤、脾脏均出现明显上调。刺激 2 h 后,在血液 TfMyD88 表达量升高了近 60 倍,在皮肤中的表达量也升高了 27 倍。上述结果
表明 TfMyD88 可能参与松江鲈先天免疫。
关键词 : 松江鲈 ;MyD88 ;基因克隆 ;先天免疫 ;LPS
DOI :10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.02.020
Molecular Cloning and Expression Analysis of MyD88 in Roughskin
Soulpin,Trachidermus fasciatus
Bi Caihong Zhang Qiuxia Yu Shanshan Chen Xuezhao Liu Chunying Zhu Qian
(School of Marine Science,Shandong University(Weihai),Weihai 264209)
Abstract : Myeloid differentiation factor 88(TfMyD88) is a key adaptor protein in the Toll-madiated signaling passway. In this study,
we cloned the full-length cDNA from the roughskin soulpin, Trachidermus fasciatus. The full-length of MyD88 was 1 555 bp, which contained
an open reading frame(ORF) of 867 bp encoding a polypeptide of 288 amino acids. The deduced amino acid sequence has a conserved death
domain(DD) at the N-terminal and a typical Toll/interleukin-1 receptor(TIR) domain at the C-terminal. The mRNA expression patterns of
TfMyD88 in healthy and LPS challenged roughskin soulpin were detected using quantitative Real-time PCR. MyD88 was expressed broadly
in the blood, heart, liver, gill, intestine, skin, musle, kidney, spleen, brain, with the highest expression in the gill. The expression of TfMyD88
post challenge with LPS(lipopolysaccharide) was detected in blood, liver, gill, skin and spleen. The up-regulation of the expression levels of
TfMyD88 in all the detccted tissues after chanllaged by LPS suggests that MyD88 plays an important role in roughskin soulpin defenses against
bacterial infection.
Key words : Trachidermus fasciatus ;MyD88 ;gene clone ;innate immunity ;LPS
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.2136
病 原 相 关 分 子 模 式(pathogen-associated molecular
patterns,PAMPs)来启动的。TOLL 样受体(toll like
receptors,TLRs)是迄今研究最多的模式识别受体,
它们能够特异性地识别 PAMPs,并将信号转导入细
胞内,引发胞内的级联信号反应,最终活化核转录
因子-κB(NF-κB),介导和引发炎症应答[1]。髓样
分化因子 MyD88 是 TLR 信号转导通路中关键的接头
分子[2,3],由 3 个功能区域组成。C 端为 TIR(Toll-
like/IL-1 receptor)结构域,该结构域为 Toll/ 白细胞
介素 -1 受体(interleukin-1 receptor,IL-1R)家族和
死亡结构域家族成员所特有。当机体受到刺激后,
TLRs 会识别并结合相应的 PAMP,由此导致 TLRs
的分子结构发生构象改变,TLRs 胞浆中 TIR 结构域
便会与 MyD88 C 端的 TIR 结构域相互作用形成 TIR-
MyD88 复合体。MyD88 N 端是一死亡结构域(death
domain,DD),该区域参与胞质信号传导,在肿瘤坏
死因子受体(tumor necrosis factor receptor,TNF-R)
家族的众多成员中也有该结构域。TIR-MyD88 复
合体形成后,即通过 DD 结构域招募下游的 IRAKs
(IL-1 receptor associated kinase,IRAK), 使 其 磷 酸
化而脱离 MyD88,继而与肿瘤坏死因子受体相关因
子 6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6,
TRAF6)结合,从而启动下游的一系列免疫反应[4-6]。
MyD88 还有一个连接 DD 和 TIR 结构域的中间区域,
这一段区域可能参与了 IFN-γR 信号传导[7]。
目前,已有多个哺乳动物[8,9]、禽类[10]、爬
行类[11]等脊椎动物的 MyD88 分子相继被鉴别。鱼
类 中 斑 马 鱼(Danio rerio) [12]、 虹 鳟(Oncorhynchus
mykiss) [13]、大黄鱼(Pseudosciaena crocea) [14]、半滑
舌鳎(Cynoglossus semilaevis) [15]、条石鲷(Oplegnathus
fasciatus) [16]、斜带石斑(Epinephelus coioides) [17]和
牙鲆(Paralichthys olivaceus) [18]等的 MyD88 基因也
已被克隆鉴定。
松江鲈(Trachidermus fasciatus)是一种降海产
卵洄游鱼类,历史上在我国沿海均有分布。但是近
年来种群数量急剧降低,已被列为国家Ⅱ级保护动
物。为恢复其自然种群,人工养殖势在必行。然而,
养殖过程中各种应激刺激的存在势必会引起各种疾
病的出现和蔓延,鉴于这种情况,本实验室已经开
展对松江鲈的免疫学研究,从固有性免疫的 TLR 信
号通路入手,已对 TLR 信号通路中的白细胞介素 -1
受 体 相 关 激 酶 4(interleukin-1 receptor-associated
kinase 4,IRAK4)和白介素 1β(interleukin-1β,IL-
1β)基因的性质和表达模式进行了研究分析[19]。本
试验则成功地克隆了松江鲈的 TfMyD88 全长 cDNA
序列,并进行了生物信息学分析 ;应用 Real-time
PCR 技术对 TfMyD88 在松江鲈 10 种组织中的表达
谱以及 LPS 刺激后的表达模式变化进行检测和分析,
旨在为开展其功能研究奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验动物 9-10 月龄松江鲈,取自山东文登
埠口松江鲈自然保护区。在试验开始之前,松江鲈
预先在 12℃-14℃的循环海水箱中饲养 1 周使其适
应试验条件。选取体重为 15-23 g 的正常个体,用
三 卡 因 甲 基 磺 酸 盐(Sigma,St. Louis,MO,USA)
麻醉后先用 1 mL 无菌注射器进行心脏采血,然后
解剖鱼体,取其心脏、肝脏、鳃、肠、皮肤、肾脏、
脾脏、脑、卵等组织,立即投入液氮,尔后转入 -80℃
冰箱保存,用于正常组织 RNA 提取。
1.1.2 主要试剂 RNA 提取试剂盒(EZNATM Micro-
Elute® total RNAKit II )为美国 QMEGA 公司产品,逆
转 录 酶(Reverse Transcriptase M-MLV)、RNA 酶 抑
制剂、dNTP Mixture(10 mmol/L)、T4 DNA Ligase 购
自 TaKaRa Biotechnology 产品(日本),Taq 酶、PCR
mix kit、DL2000 DNA maker 为广州东盛生物科技有
限公司产品,PCR 产物回收 Kit 购自上海生工生物
技术有限公司(下文简称上海生工),引物合成和测
序均由上海生工完成。
1.2 方法
1.2.1 感 染 试 验 健 康 松 江 鲈 100 尾 平 均 分 为 2
组, 一 组 腹 腔 注 射 LPS(lipopolysaccharide)(0.04
mg/kg),对照组以 PBS(50 μL/ 条)取代 LPS。刺激
2、6、12、24、48、72 和 96 h 后麻醉取样(每个时
间点每组取 6 尾)。首先用无菌注射器心脏取血,然
后分别取其肝脏、皮肤、脾脏。将同一组别的相同
组织保存在同一冻存管中,投入液氮,再转入 -80℃
冰箱保存备用。
1.2.2 总 RNA 提 取 及 cDNA 合 成 根 据 EZNATM
2015,31(2) 137毕彩红等:松江鲈(Trachidermus fasciatus)髓样分化因子MyD88基因克隆与组织表达分析
MicroElute® total RNA Kit II 试剂盒(QMEGA,USA)
的操作说明,提取正常组织和刺激后各组织的总
mRNA。cDNA 的合成具体试验方法参考文献[20]。
PCR 所用引物(Smart F、Oligo-anchor R)见表 1。
1.2.3 TfMyD88 全长的克隆 参照 GenBank 中已发
表 的 牙 鲆(AB241074.1)、 条 石 鲷(HM035064.1)、
点带石斑(HM590879.1)、花鲈(Lateolabrax japoni-
cus)(JQ228862.1)、 大 黄 鱼(Larimichthys crocea)
(EU978950.1)、 鮸 鱼(Miichthys miiuy)(JQ17835-
6.1)、 罗 非 鱼(Oreochromis niloticus)(KJ130039.1)
和鳜鱼(Siniperca chuatsi)(HQ014593.1)的 MyD88
基 因 序 列, 用 DNAman 进 行 多 序 列 比 对, 在 结
合 Primer 5.0 软件在相对保守的区域设计兼并引物
TfMFmiddle 和 TfMRmiddle。以肝脏 cDNA 为模板进
行 PCR,PCR 条 件 为 :94℃ 预 变 性 5 min ;94℃ 变
性 50 s,55℃退火 45 s,72℃延伸 90 s,30 次循环 ;
72℃延伸 10 min。把纯化的 PCR 产物与 T 载体 pMD
18-T 连接,转入 DH5α 菌株中送到上海生工测序(测
序引物 M13-47 和 RV-M,见表 1)。经 BLAST 得到
中间片段后,再根据已知序列设计基因特异性后引
物 TfMR,与 5 primer 配对进行 5 末端的克隆 ;设
计基因特异性前引物 TfMF,与 3 anchor 配对进行 3
末端克隆,克隆条件同前(上述各引物序列具体见
表 1)。PCR 产物纯化后送上海生工测序,得到 5 末
端和 3 末端序列。
表 1 本研究所用 PCR 引物序列
引物名称 引物序列(5-3)
Smart F TACGGCTGCGAGAAGACGACAGAAGGG
Oligo-anchor R GACCACGCGTATCGATGTCGACT16(A/C/G)
5 Primer TACGGCTGCGAGAAGACGACAGAA
3 anchor R GACCACGCGTATCGATGTCGAC
TfMFmiddle AGACATTGTGGAGGAYCTYC
TfMRmiddle TGCAAGGCCGGGTGTAGTC
TfMF GGATGGTGGTGGTGRTYTC
TfMR CAGTAGCAGATGAAGGCATC
Actin F TGAGACCACCTACAACAGCATC
Actin R GAGCCTCCGATCCAGACAG
QTfMF ATGCCTTCATCTGCTACTGC
QTfMR CACCACCATCCTCTTACACC
M13-47 GAGCGGATAACAATTTCACACAGG
RV-M CGCCAGGGTTTTCCCAGTCACGAC
1.2.4 TfMyD88 序列分析、结构预测和进化树构建
TfMyD88 cDNA 氨基酸的翻译和蛋分子量及等电点
的预测通过 ExPASy(http ://www.au.expasy.org/)完
成。 通 过 SMART(http ://smart.embl-heidelberg.de/)
对蛋白的结构域进行预测。基于 BLAST 搜查同源序
列对 TfMyD88 在氨基酸水平上进行同源比对和进化
树构建,同源序列比对通过 ClustalW 和 BioEdit 完成,
进化树通过 MEGA4.0 构建。
1.2.5 实时定量 PCR(Qrt-PCR)分析 根据已克
隆测序的 TfMyD88 基因设计一对 qRT-PCR 的引物
(QTfF,QTfR),将 10 正常个组织和刺激后的 4 个
免疫相关组织(血液、肝脏、皮肤、脾脏)的 RNA
反 转 录 成 cDNA 作 为 模 板 进 行 qRT-PCR。 内 参 基
因为 β-Actin,所用引物 ActinF 和 ActinR 参考文献
[20]。反应体系为 10 μL 2×SYBR Premix Ex TaqTM,
2 μL 1∶50 稀释的 cDNA,引物各 4 μL。使用 7300
实 时 荧 光 定 量 PCR 仪( 美 国,Applied Biosystems)
进行松江鲈基因表达定量。PCR 反应条件为 :94℃
3 min ;94℃ 15 s,60℃ 60 s,40 个循环。每个待测
样品 cDNA 设置 3 个平行。mRNA 相对表达量根据
2-ΔΔCt 法计算[21],使用 t 检验的方法分析差异显著
性,P<0.05 为可接受的显著性差异标准。
2 结果
2.1 松江鲈TfMyD88的基因克隆和序列分析
利用兼并引物克隆得到长度为 545 bp 的 cDNA
序列,BLAST 分析之后显示该片段与鳜鱼的 MyD88
有较高的同源性。利用基因特异性前引物 TfMF 和 3
-anchor R 配对克隆得到 TfMyD88 cDNA 序列完整的 3
末端,长度为 591 bp。利用基因特异性前引物 TfMR
和 5primer 配对克隆得到 TfMyD88 cDNA 序列完整
的 5 末端,长度为 422 bp。利用 DNAman 等软件对
已知中间序列、5 末端和 3 末端序列进行拼接,得
到 1 555 bp 的 TfMyD88 全长 cDNA 序列,其中 5 非
编码区(5 UTR)长 89 bp,3 非编码区(3 UTR)
长 599 bp,开放阅读框(ORF)长 867 bp,编码 288
个氨基酸(TfMyD88cDNA 序列全长和推导的氨基
酸序列,见图 1),编码的蛋白推测的相对分子质量
(MW)为 33 103.2,理论等电点(pI)为 5.08。利
用 SMART 进行结构域预测,TfMyD88 分子包括两个
结构域:N 端的死亡结构域(DD),C 端的 TIR 结构域。
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.2138
死亡结构域的位置为 12-103 氨基酸,TIR 结构域为
152-288 氨基酸(图 2)。
2.2 TfMyD88同源比对和系统进化树构建
将 TfMyD88 蛋白的氨基酸序列与人(Homo sap-
iens)(AAB49967.1)、 家 鼠(Mus musculus)(AAC-
53013.1)、斑胸草雀(Taeniopygia guttata)(XP_00-
2196761.1)、中华鳖(Pelodiscus sinensis)(ADR742-
34.1)、 非 洲 爪 蟾(Xenopus laevis)(NP_00108100-
1.1)、斑马鱼(AAQ90476.1)、鲤鱼(Cyprinus carpio)
(ADE20131.1)、虹鳟(CAI48087.1)、青鳉(Oryzias
latipes)(XP_004081134.1)、花鲈(AEY83971.1)和
鳜鱼(ADM25313.1)的 MyD88 氨基酸进行序列对
比,结果(图 3)发现其相似度分别达到 57.58%、
59.93%、59.00%、58.8%、59.45%、68.51%、
68.17%、68.51%、76.74%、78.33% 和 82.64%。12
个物种 TIR 结构域同源性更高,尤其是位于其中
的 box1、box2 和 box3 序列高度保守,而 box1 中的
FDA 基序、box2 中的“VLPG”和 box3 中的“FW”
基序在各物种均保持不变。
通 过 MEGA4.0 的 Neighbor-joining 法 分 析, 用
重复 1 000 次的计算方法构建了分子系统发育树。
结果(图 4)显示,松江鲈 TfMyD88 与同为鲈形总
目的花鲈和鳜鱼的 MyD88 关系最近,所有鱼类的
MyD88 单独聚为进化树的一大分支,其他脊椎动物
MyD88 聚为一支。
2.3 MyD88基因的表达分析
2.3.1 MyD88 基因在不同组织中的表达模式 以持
家基因 β-actin 为内参,经 qRT-PCR 分析(图 5)发
现,MyD88 广泛表达于松江鲈各组织器官。其中,
在鳃中的相对表达量最高,其次为脾脏和皮肤。
2.3.2 LPS 刺 激 后 TfMyD88 的 表 达 模 式 变 化 用
qRT-PCR 的方法研究了受 LPS 刺激后,TfMyD88 在
松江鲈血液、肝脏、皮肤和脾脏中的表达模式变化。
结果(图 6)显示,TfMyD88 在各器官表达均明显
上调,但上调模式有所不同。在皮肤中,LPS 刺激 2
h 后,表达量即达到正常时的 27 倍,之后下调但一
直高于正常值。在血液中,2 h 时表达量达到正常的
60 倍,之后表达量快速降低至低于正常,只是在 24
h 有小幅度的上调,为正常时的 1.6 倍。在肝脏中,
TfMyD88 的表达量也在刺激后 2 h 快速上调,随后
慢慢下调,到 24 h 时恢复到正常水平,但随后表达
1
61
1
121
11
181
31
241
51
301
71
361
91
421
111
481
131
541
151
601
171
661
191
721
211
781
231
841
251
901
271
961
1021
1081
1141
1201
1261
1321
1381
1441
1501
1561
起始密码子和终止密码子用单下划线标出 ;死亡结构域用深灰色色阴影标
出 ;TIR 结构域用矩形框标出,TIR 结构域中的保守基序用粗体标出 ;加尾
信号用双下划线标出
图 1 TfMyD88 序列全长及其推导的氨基酸序列
0 100
DEATH TIR
200
图 2 预测结构域示意图
2015,31(2) 139毕彩红等:松江鲈(Trachidermus fasciatus)髓样分化因子MyD88基因克隆与组织表达分析
量发生 2 次升高,至 96 h 达到最高值,为正常时的
10 倍。在脾脏中,于刺激后 12 h TfMyD88 表达量才
缓慢上调到正常时的 2.6 倍,然后恢复到正常水平,
在 72-96 h 又出现小幅上调。
3 讨论
本研究首次成功克隆到松江鲈 TfMyD88 全长
cDNA 序列,其中 ORF 为 867 bp,编码 288 个氨基酸。
用 DNAman 软件分析发现,TfMyD88 与其他硬骨鱼
TfmyD88
S. chuatal
L. japonicn
O. iatipes
O. mykiss
C. carpio
D. rerio
X. laevis
P. sinensis
T. guttata
M. musculus
H. sapiens
Clustal Co
TfmyD88
S. chuatal
L. japonicn
O. iatipes
O. mykiss
C. carpio
D. rerio
X. laevis
P. sinensis
T. guttata
M. musculus
H. sapiens
Clustal Co
TfmyD88
S. chuatal
L. japonicn
O. iatipes
O. mykiss
C. carpio
D. rerio
X. laevis
P. sinensis
T. guttata
M. musculus
H. sapiens
Clustal Co
TfmyD88
S. chuatal
L. japonicn
O. iatipes
O. mykiss
C. carpio
D. rerio
X. laevis
P. sinensis
T. guttata
M. musculus
H. sapiens
Clustal Co
68
10 20 30 40 50 60 70 80
90 100 110 120 130 140 150 160
170 180 190 200 210 220 230 240
250
box1 box2
box3
260 270 280 290 300
68
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68
65
67
67
70
79
78
75
75
146
146
158
146
140
141
141
141
154
157
153
153
225
225
237
225
220
221
221
221
234
237
233
233
288
288
300
288
283
284
284
283
297
300
296
296
163
图 3 TfMyD88 蛋白序列与其他物种的 MyD88 的多序列比对
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.2140
T.guttataXP 002196761.1P.sinensisADR74234.1H.sapiensAAB49967.1M.musculusAAC53013.1X.laevisNP 001081001.1C.carpioADE20131.1D.rerioAAQ90476.1O.mykissCDG03206.1
O.latipesXP 004081134.1TfMyD88L.japonicusAEY83971.1S.chuatsiADM25313.190708796
100
100
100
98
91
0.05
图 4 基于 TfMyD88 的系统进化树分析
2.0
**
* *1.5
1.0
0.5R
el
at
iv
e
m
R
N
A
e
xp
re
ss
io
n
0
blo
od
he
art liv
er gil
l
int
est
ine ski
n
kid
ne
y
spl
een bra
in
ov
ery
星号指示以肠为对照各组织的 t 检验结果,* 标明了有显著差异(P<0.05),
** 标明了有极显著差异(P<0.01);误差线是通过对 3 次独立试验进行统计
分析所得到的标准差
图 5 MyD88 基因在松江鲈正常组织的表达模式
60
**
** ** **
**
**
*
50
40
30
20
10
2.0
1.8
1.6
1.4
R
el
at
iv
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m
R
N
A
e
xp
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io
n
in
th
e
bl
oo
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1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0 2 6 12 24 48
Time post LPS challengeh 72 960
10
8
6
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**
**
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**
**
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iv
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m
R
N
A
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xp
re
ss
io
n
in
th
e
liv
er
0 2 6 12 24 48
Time post LPS challengeh 72 960
30 **
**
* **
**
****
25
20
15
R
el
at
iv
e
m
R
N
A
e
xp
re
ss
io
n
in
th
e
sk
in
10
0 2 6 12 24 48
Time post LPS challengeh 72 9605
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
*
*
**
R
el
at
iv
e
m
R
N
A
e
xp
re
ss
io
n
in
th
e
sp
le
en
0 2 6 12 24 48
Time post LPS challengeh 72 960
星号指示了 LPS 刺激组与以对照组(0 h)之间的 t 检验结果,* 标明了有显著差异(P<0.05),** 标明了有极显著差异(P<0.01);
误差线是通过对 3 次独立试验进行统计分析所得到的标准差
图 6 LPS 刺激后 MyD88 在松江鲈不同组织的表达模式变化
的核苷酸序列同源性均在 70% 以上,其中与鳜鱼的
同源性高达 82.64%,说明 MyD88 分子在基因进化
过程中保守性较高。这可能是因为 MyD88 在 TLR 信
号通路中,作为一个关键的接头分子,在机体的先
天免疫中发挥重要作用。
2015,31(2) 141毕彩红等:松江鲈(Trachidermus fasciatus)髓样分化因子MyD88基因克隆与组织表达分析
结构域预测表明,TfMyD88 存在 N 端的死亡结
构域、C 端的 TIR 结构域及其中间区域。TIR 结构
域有 137 个氨基酸,具有高度的保守性,这与 Jault
等[12] 在斑马鱼中发现的结果相一致,这可能是
TLR 信号通路中 TLRs 与 MyD88 相互作用的结构基
础。其中,TfMyD88 的 box1 序列为“FDAFICYCK”,
这与其他鱼类有一个氨基酸的差别,松江鲈 box1
最后一个氨基酸为赖氨酸(K),而其他鱼类该位
置是谷氨酰胺(Q),机制有待研究 ;box2 序列为
“LCVFDRDVLPGSC”,但 box2 的第 4 个氨基酸苯丙
氨酸(F)在哺乳动物中却是丝氨酸(S),该氨基酸
是否对 TIR 互作有影响还未见报导。box2 中第 6 位
的精氨酸(R)、第 7 位的天冬氨酸(D)和第 11 位
的甘氨酸(G)残基能形成 BB-loop 区,在 TIR-TIR
的相互作用中十分重要[22]。可能正因如此,这 3 个
氨基酸在各物种均保持不变。相对于 box1 和 box2
而言,box3 的保守性比较低。但是“FW”基序的保
守性极高,其在信号转导中是否有重要作用还需要
进一步研究。MyD88 中间区域的作用已经越来越受
到关注,MyD88 与干扰素 γ(interferon-γ,IFN-γ)诱
导产生的细胞因子和趋化因有关[23],其中参与到该
过程的结构域据推测就是中间结构域[7]。TfMyD88
的中间区域较哺乳动物少了 2 个氨基酸,缺失的两
个氨基酸是否影响 MyD88 在松江鲈 IFN-γ 信号通路
中的作用也还需要进一步研究。
qRT-PCR 结果显示 TfMyD88 广泛表达于松江
鲈的 10 种组织,这与之前的研究报道相似,在牙
鲆[24]、点带石斑[25]、鮸鱼[26]和半滑舌鳎[15]中均
发现 MyD88 的广泛表达。TfMyD88 在鳃中的表达量
最高,Tang 等[26]对鮸鱼研究发现,其 MyD88 在肝
脏中的表达量最高,通过对牙鲆[24]的研究,其高
表达量的组织包括鳃、头肾、皮肤、脾脏和肠。从
上述研究结果来看,虽然 MyD88 广泛分布于动物体
内的各器官组织,但是对于不同的物种,不同组织
的表达量还是有一定的差异。相对来说,TfMyD88
在松江鲈的鳃和血液中的表达较高,可能是因为鳃
和皮肤作为机体的第一道物理屏障,首先与病原体
接触,TOLL 样受体信号路径在此处识别病原体,在
免疫监督防御中发挥重要作用。
受 LPS 刺 激 后, 松 江 鲈 皮 肤 和 血 液 中 的
TfMyD88 在刺激后 2 h 表达量迅速上调至最大值 ;
肝脏中也在 2 h 有一个上调小高峰,在 96 h 达到最
大表达量 ;脾脏中的 TfMyD88 是在刺激后 12 h 达到
最大值。条石鲷受 LPS 刺激后,血液中的 MyD88 的
最高表达量是出现在刺激后的 12 h,脾脏的峰值是
在刺激后 3 h [16];在牙鲆中,用 LPS 刺激外周血细胞,
MyD88 表达上调[24]。MyD88 在免疫相关组织中的
高量表达以及受到刺激后表达的快速上调都说明其
可能在免疫反应中起重要作用。本实验室曾研究发
现,受 LPS 刺激后,松江鲈血液和皮肤中的 IRAK4
和 IL-1β 均在刺激后的 2 h 表达量上调至最大值,二
者在肝脏和脾脏中的表达模式也与 TfMyD88 的表达
模式高度相似[19]。这可能是因为与哺乳动物相同,
松江鲈 MyD88 在 TLR 信号通路中,也是通过招募
下游的 IRAKs 开启免疫应答的。而且,受病原刺激后,
TLR 信号路径于松江鲈不同的器官中启动时间有所
不同。
总之,本研究结果表明 MyD88 参与松江鲈的先
天免疫,对病原的侵染具有快速的应答反应,但是
对 MyD88 参与抗病的机制尚需进一步的研究。
4 结论
本研究首次成功克隆到松江鲈 TfMyD88 全长
cDNA 序 列,TfMyD88 cDNA 全 长 1 555 bp, 编 码
288 个氨基酸。TfMyD88 含有两个结构域 :死亡结
构域(DD)和 TIR 结构域。TfMyD88 广泛表达于松
江鲈各组织,但在鳃中表达最为丰富。LPS 刺激后,
在血液、肝脏、皮肤、脾脏 mRNA 表达均明显上调。
参 考 文 献
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(责任编辑 李楠)