尼罗罗非鱼CD209v-1基因表达特征及其功能鉴定

摘要

【目的】明确分化群抗原209(CD209)变体CD209v-1与罗非鱼机体免疫功能的相关性,为深入探析CD209及其家族成员在鱼类免疫系统中的作用机制提供理论依据,同时为罗非鱼细菌性疾病的防治及新型疫苗研发打下基础。【方法】采用PCR扩增尼罗罗非鱼CD209v-1基因(OnCD209v-1)开放阅读框(ORF),利用Berry-Psite、InterProScan、TMHMM 2.0、ExPASy、SignalP 4.1及SWISS-MODEL等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测OnCD209v-1基因在尼罗罗非鱼各组织中的表达情况。随后克隆OnCD209v-1基因胞外段构建pET-OnCD209v-1重组原核表达质粒,经原核诱导表达后,通过细菌结合试验和凝集试验体外探究rOnCD209v-1蛋白对多种水生动物致病菌的识别结合及凝集功能。【结果】OnCD209v-1基因ORF长780 bp,共编码259个氨基酸残基;OnCD209v-1基因编码蛋白相对分子量为29.424 kD,理论等电点(pI)为6.54,在第113~246位氨基酸间存在1个保守的C型凝集素(CTL)结构域。OnCD209v-1氨基酸序列与横线扁鼻丽鱼CD209氨基酸序列的相似性最高(86.49%),基于CD209氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树也显示尼罗罗非鱼与横线扁鼻丽鱼先聚在同一分支上,二者的亲缘关系较近。OnCD209v-1基因在尼罗罗非鱼各组织中均有表达,尤其以肝脏和肠道中的相对表达量较高,其次是血液。原核诱导表达获得的rOnCD209v-1蛋白能识别并结合多种致病菌,且在Ca2+存在的情况下对嗜水气单胞菌、大肠杆菌、无乳链球菌、副溶血弧菌和金黄色葡萄球菌具有凝集活性。【结论】OnCD209v-1基因是罗非鱼CD209基因的变体,具有1个保守的CTL结构域,广泛表达于罗非鱼各组织中;原核诱导表达获得的rOnCD209v-1蛋白能识别并结合嗜水气单胞菌、大肠杆菌、哈维氏弧菌、无乳链球菌、副溶血弧菌及金黄色葡萄球菌等常见致病菌,在Ca2+存在的情况下对多种病原菌具有凝集活性。即OnCD209v-1基因作为重要的免疫分子参与了罗非鱼响应细菌感染的免疫过程。