文昌魚和七鰓鰻的IgSF成員的免疫相關(guān)活性研究.pdf

1、頭索動物文昌魚被認(rèn)為是無脊椎動物和脊椎動物之間的過渡類型，而無頜類動物七鰓鰻則是現(xiàn)存的最低等的脊椎動物。這兩個物種在進(jìn)化上處于重要地位，因而成為免疫進(jìn)化研究的主要對象。隨著免疫進(jìn)化研究的不斷發(fā)展，研究者從原來集中在有頜類脊椎動物以外的物種中尋找適應(yīng)性免疫存在的分子線索，到現(xiàn)在開始研究不同物種中可能存在的形式各異的免疫反應(yīng)和機(jī)制。最近的研究表明，在七鰓鰻這個低等脊椎動物中可能存在了和高等脊椎動物不一樣的免疫反應(yīng)分子和機(jī)制；而最近即將公布的

2、文昌魚基因組數(shù)據(jù)也提示了在這個頭索動物中可能存在自己特有的免疫反應(yīng)體系。在眾多的免疫分子中，免疫球蛋白超家族無疑是最為矚目的，許多在免疫識別，免疫信號傳導(dǎo)，免疫細(xì)胞發(fā)育和免疫細(xì)胞相互作用中起到重要作用的分子都屬于該超家族。而其中重排抗原受體的起源問題也一直是免疫進(jìn)化研究的熱點(diǎn)。近年來在果蠅，蝸牛和文昌魚中都相繼發(fā)現(xiàn)了參與機(jī)體免疫反應(yīng)并具有多樣性的免疫球蛋白超家族成員，然而對這些新發(fā)現(xiàn)的免疫球蛋白超家族成員的免疫相關(guān)功能的研究則相對較少。

3、 本論文在文昌魚的消化道cDNA文庫中發(fā)現(xiàn)了一個全新的免疫球蛋白超家族成員，命名為VCP。生物信息學(xué)分析顯示該分子為文昌魚特有的分子；二級結(jié)構(gòu)分析表明該分子是一個膜蛋白，胞膜外區(qū)含有兩個免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域，胞漿區(qū)具有四個酪氨酸。該分子主要在文昌魚的消化道器官中表達(dá)，而且在細(xì)菌感染的情況下其表達(dá)水平被上調(diào)。在研究該基因的基因組結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)分別編碼兩個免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域的外顯子具有一定程度的多樣性，而且這些多樣性可能是由平衡選擇導(dǎo)致的，另

4、外重組現(xiàn)象也造成了多樣性的增加。為了研究該分子可能的相互作用對象，本論文利用了酵母雙雜交系統(tǒng)進(jìn)行蛋白與蛋白相互作用的研究，篩選并證明了該分子與一個肽聚糖識別分子PGRP(肽聚糖識別蛋白)的相互作用。另一方面，利用 in vitro的方法，證明了VCP分子的胞膜外區(qū)具有一定的微生物識別能力，而且能夠識別某些微生物表面保守的分子模式。除此以外，本論文還利用研究ITIM/ITAM基序的抑制/活化活性的A20ⅡAl.6小鼠B淋巴細(xì)胞系統(tǒng)對VCP

5、分子胞漿區(qū)的信號傳導(dǎo)能力進(jìn)行了研究。本論文還對在七鰓鰻的淋巴細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一個免疫球蛋白超家族成員TCRL的免疫信號抑制活性進(jìn)行了深入的研究。和VCP分子相似的是，該分子也是一個膜蛋白，在其胞膜外區(qū)含有兩個免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域，而其胞漿區(qū)則含有兩個保守的ITIM基序。本論文首次對在有頜類脊椎動物以外的物種中發(fā)現(xiàn)的具有ITIM基序的分子進(jìn)行了抑制活性的研究，利用A20ⅡAl.6小鼠B淋巴細(xì)胞系統(tǒng)證實(shí)了該分子的胞漿區(qū)具有較強(qiáng)的免疫抑制活性，在刺激

6、條件下能夠影響A20ⅡAl.6細(xì)胞內(nèi)的Ca<'2+>流和細(xì)胞內(nèi)免疫信號分子的磷酸化水平，而且其抑制的活性可能是通過自身酪氨酸磷酸化后募集SHP1/2磷酸酶實(shí)現(xiàn)的。這個研究結(jié)果暗示了免疫抑制/活化的機(jī)制可能在脊椎動物進(jìn)化的早期已經(jīng)存在，而且該機(jī)制和高等脊椎動物的免疫抑制/活化調(diào)控機(jī)制是相類似的。 對VCP和TCRL這兩個免疫球蛋白超家族成員免疫相關(guān)功能的研究暗示了這兩個物種特有的分子在文昌魚和七鰓鰻免疫反應(yīng)中起到了重要的作用，而它