中华绒螯蟹类泛素化修饰Neddylation在抗菌免疫中功能研究

发布时间：2020-04-27 18:51

【摘要】：神经细胞发育表达下调蛋白8(NEDD8)是一种类泛素蛋白,其所介导的类泛素化修饰Neddylation被以Cullin为支架的复合体型E3泛素连接酶所必须。并因此参与了多种生理功能的调控,是生物体最为重要的蛋白修饰方式之一。Neddylation的类泛素化修饰已在哺乳动物中被广泛深入研究,但是,该蛋白修饰途径是否影响无脊椎动物固有免疫反应及其作用机理尚严重不明。因此,我们以中华绒螯蟹这一我国重要淡水养殖物种为研究对象,对Neddylation修饰途径在抗菌免疫中的功能进行了初步研究,其结果将有助于更好地理解无脊椎动物固有免疫的作用方式,并为中华绒螯蟹养殖业的细菌性病害问题解决提供理论支持。我们在中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)中克隆得到了泛素类似蛋白NEDD8,命名为Es NEDD8。生物信息学分析发现其仅具有一个UBQ结构域,并且在不同物种间高度保守,暗示其亦可能具有类似泛素蛋白的修饰功能。通过qRT-PCR技术分析表明EsNEDD8及其底物Cullin家族基因广泛表达于中华绒螯蟹各个组织中;体内攻毒实验表明EsCullin家族响应病原菌胁迫呈现出不同趋势的动态表达模式,暗示其可能参与了该蟹的抗菌免疫反应。在体外培养的中华绒螯蟹血细胞中分别敲降Cullin家族基因,并以两种细菌刺激血细胞,结果发现抗菌肽表达量出现不同程度的下调。为进一步探究其可能的作用机制,本研究利用高度选择性NAE酶小分子抑制剂MLN4924抑制NEDD8与Cullin结合,并以不同细菌刺激,结果发现抗菌肽表达量显著下调,表明EsNEDD8通过Cullin介导的类泛素化修饰途径调控抗菌肽表达。进一步的研究发现,Cullin的Neddylation修饰被抑制会导致ERK磷酸化效率的明显下降,并抑制细菌所诱导Toll通路重要信号分子Dorsal的细胞核转运。综上所述,本研究发现Neddylation途径修饰Cullin调控ERK磷酸化,进而影响Dorsal进入细胞核,从而调控相关抗菌肽的表达,影响抗菌活性。
【图文】：

图 1.1 透射电镜下的中华绒螯蟹血细胞[2]A. 透明细胞 B. 半颗粒细胞 C. 半颗粒细胞 D. 颗粒细胞Fig. 1.1 Transmission electron microscopy of E. sinensisA. Hyalinocytes B. Semigran ulocytes C. Semigran ulocytes D. Gran ulocytes粒细胞内含有大量嗜酸性的颗粒，类似果蝇的晶状细胞，，是储存酚氧细胞类群，因此主要功能为介导黑化[3](表 1.1)。

华东师范大学硕士学位论文B 同源物) 被泛素化修饰后经蛋白酶体途径降解，从而使核转录因子 Dorsa进入细胞核，进一步启动免疫活性物质抗菌肽的表达。而在哺乳动物中，脂多糖可直接与 Toll 样受体 4 结合，IκB 经泛素化修经蛋白酶体途径降解，使 NF-κB 入核并激活下游信号。最新研究报道，在对虾中 (图 1.2)，革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌都可以与 Toll 样受体直接结激活 Toll 信号转导途径[16]。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S945

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本文编号：2642543