鮸鱼IL-1及IL-17家族成员特征、表达及进化分析

摘要

炎症反应是一种可以降低外界刺激对机体产生各种伤害的、具有重要意义的生物学过程。在炎症反应和免疫过程中，细胞因子有着重要的作用。白细胞介素是(IL)是一个由细胞因子组成的大家庭，在免疫反应中具有重要作用。白细胞介素在哺乳动物中已被广泛地进行研究，但是在鱼类中的研究还相对较少。本文主要鉴定了鮸鱼白细胞介素中的IL-1和IL-17家族基因，并对这两个家族的相关基因（包括IL-1的两种类型的受体基因）进行了生物信息学分析、表达模式分析以及进化分析等相关研究。　　IL-1β是IL-1家族中的一个典型促炎细胞因子，并且IL-1β有两个受体——IL-1Ⅰ型受体（IL-1RⅠ）和IL-1Ⅱ型受体(IL-1 RⅡ)。IL-1RⅠ在免疫反应中扮演着重要角色，可以与IL-1β结合进行信号传导;IL-1RⅡ是可以诱骗性地与IL-1β结合的受体，抑制IL-1β进行信号转导。IL-1β以及其两种受体，与免疫反应密切相关，都在哺乳动物中被广泛地鉴定出来。但是，这三个基因在硬骨鱼类中的研究报道相对较少。本研究中，我们从鮸鱼中鉴定出了IL-1β、IL-1RⅠ和IL-1RⅡ三个基因。对其进行的序列结构比较分析显示，鮸鱼IL-1β，IL-1RⅠ和IL-1RⅡ，尤其是他们各自的功能结构域部分，在大多数物种中都比较保守。同时，对IL-1家族的进化分析表明IL-1β和IL-18广泛分布在脊椎动物中，由此猜想IL-1β和IL-18可能是IL-1家族中比较古老的基因成员。病原刺激实验证明鮸鱼IL-1β、IL-1RⅠ和IL-1RⅡ可以被LPS和Poly(I∶C)诱导表达。此外，用重组IL-1β分泌蛋白刺激鮸鱼巨噬细胞，会引起IL-1RⅠ在细胞中的表达量变化，而不会引起IL-1RⅡ的表达变化。　　IL-17家族也是一个细胞因子家族，是参与免疫的主要信号分子家族之一。哺乳类的IL-17细胞因子家族有六个基因成员(IL-17A-F)。在鱼类中，除了IL-17B和IL-17E所有其他IL-17家族的基因已被分离和鉴定出来。此外，IL-17N是只在硬骨鱼中发现的IL-17家族基因成员。IL-17家族在哺乳动物中被广泛研究，但在低等脊椎动物中尚未得到广泛的研究报道。在本研究中，六个鮸鱼IL-17家族基因（IL-17A/F1-3、IL-17C、IL-17D和IL-17N）被鉴定出来。我们发现每个鮸鱼IL-17家族的基因成员都具有四个对经典半胱氨酸结合成具有重要意义的半胱氨酸分子。对鮸鱼IL-17家族的基因成员进行线性分析发现，鮸鱼IL-17A/F1和IL-17A/F2具有共线性关系，IL-17D的基因线性在IL-17家族成员中最为保守。通过对这几个基因进行表达模式分析，发现不同基因在不同组织中的表达量不尽相同。对IL-17家族进的化分析发现IL-17C和IL-17D是IL-17家族中出现较早的两个基因，并且IL-17D可能是这个家族的始祖基因。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 鱼类的免疫系统

1．2 白细胞介素的研究进展

1．2．1 IL-1家族

1．2．2 γc家族

1．2．3 IL-6家族与IL-12家族

1．2．4 IL-10家族

1．2．5 IL-17家族

1．2．6 其他白细胞介素基因

1．3 本研究的目的和意义

第二章 鮸鱼IL-1家族成员的特征、表达及进化分析

2．1 实验材料和方法

2．1．1 实验样品

2．1．2 实验方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 鮸鱼IL-1β及IL-1RⅠ和IL-1RⅡ的基因特征分析

2．2．2 鮸鱼IL-1β基因的线性分析以及系统树构建

2．2．3 鮸鱼IL-1β、IL-1RⅠ以及IL-1RⅡ的表达模式分析

2．2．4 IL-1β 刺激后的鮸鱼IL-1RⅠ和IL-1RⅡ的表达分析

第三章 鮸鱼IL-17家族基因的特征、表达以及家族进化分析

3．1 材料与方法

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 鮸鱼IL-17家族基因的生物信息学分析

3．2．2 鮸鱼IL-17家族成员线性分析

3．2．3 鮸鱼IL-17家族的进化分析

3．2．4 IL-17C和IL-17D分子进化分析

3．2．5 鮸鱼IL-17家族基因的表达模式分析

总结

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与科研成果