大黄鱼STAT6分子特征及其在溶藻弧菌感染后表达模式研究

摘要

信号转导和转录激活因子(signal transducers and activators of transcription,STAT)是兼具信号转导和转录活化功能的一类蛋白,在细胞增殖、分化、迁移、凋亡等过程中发挥重要作用。目前,关于鱼类STAT基因的分子特征及其在病原感染过程中表达模式研究仍相对较少。克隆了大黄鱼STAT6基因(LcSTAT6)的开放阅读框序列,其全长2211个核苷酸,编码1个含736个氨基酸的蛋白质。通过氨基酸序列分析发现,LcSTAT6蛋白具有5个保守的功能结构域,包括氨基端结构域、卷曲螺旋结构域、DNA结合结构域、SH2结构域和转录激活结构域。系统进化分析显示,LcSTAT6和其他硬骨鱼类STAT6聚为一支,与棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)STAT6的亲缘关系最近,与两栖类、鸟类和哺乳类STAT6的亲缘关系相对较远。实时荧光定量PCR结果显示,LcSTAT6在所检测的大黄鱼各组织或器官中均有表达,尤其在血液、鳃、脾脏等免疫相关组织中表达量相对较高;蛋白免疫印迹实验显示其蛋白也在鳃和脾脏中高表达。溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)感染后,大黄鱼头肾和脾脏组织中LcSTAT6的mRNA水平都显著上调,达到峰值时分别上升了3.82倍和6.54倍;同时大黄鱼头肾组织中LcSTAT6蛋白及其磷酸化蛋白水平也明显上调,头肾白细胞细胞核内LcSTAT6的蛋白量也显著增加。此外,溶藻弧菌感染后,LcSTAT6下游效应基因MHCⅡα和Arginase-1表达水平显著升高。这些研究结果表明LcSTAT6可能在大黄鱼抗病原感染的免疫应答中发挥重要作用,该结果对于深入认识STAT蛋白在鱼类免疫防御中的调控机制具有重要意义。