鱼类eIF2α激酶PKR和PKZ研究进展

PKR和PKZ是eIF2α激酶家族中2个重要的成员。由于其特殊的进化地位,鱼类具有一些自身特有的免疫因子和免疫机制。研究发现,斑马鱼、鲫鱼和草鱼的基因组中同时存在PKR和PKZ,其结构与功能既相似又不同。在细胞中,PKR是一种ds RNA受体,PKZ为一个Z-DNA/Z-RNA识别受体,它们都可能对病毒侵染产生应答。在病毒侵入鱼类细胞时,PKR和PKZ有功能的重叠,但也有作用机制的分化。     

趋化因子及其受体家族分子适应性进化分析

Branch-Site模型是检测基因序列中单个密码子位点是否具有选择作用的统计学方法。该模型能有效地检测基因在进化历程中是否受到选择作用, 并预测出那些在进化过程中对功能分化有重要贡献的、受正选择作用的密码子位点。趋化因子是一类控制免疫细胞定向迁移的细胞因子, 其功能行使由趋化因子受体介导。该文用Branch-Site模型分析趋化因子及其受体基因家族的分子适应性, 发现只有少数种类基因受到正选择作用, 如RANTES、CCR5等。并预测出一些可能受到正选择作用的位点, 蛋白3D分析显示, 它们均位于趋化因子和相应受体相互作用的结构区域。     

鲫鱼PKZ Zα结构域与d(GC)、d(TA)重组质粒的结合

Zα是能够特异性识别并结合左旋DNA(Z-DNA)的蛋白结构域,首先在人ADAR1中鉴定,随后又在ZBP-1(DLM-1)和E3L等蛋白质中发现了该结构域．鲫鱼PKZ是首次报道的具有Zα结构域的鱼类eIF2α激酶．为深入了解鲫鱼PKZ Zα的功能,原核表达并亲和层析纯化了3种多肽,即野生型PZα(Zα1Zα2)、替换型P(Zα1)2(Zα1Zα1)和点突变型（PZαK34A、PZαS35A、PZαR39A、PZαP57A）．同时,构建了含有d(GC)6、d(GC)13、d(TA)13特殊插入序列的3种重组质粒,用于体外模拟Z-DNA．凝胶阻滞实验分析了3种多肽分别与重组质粒的亲和性结果表明,PZα和P(Zα1)2能够与d(GC)重组质粒结合,并且随着多肽含量的增加,阻滞效应越明显．与野生型PZα相比,替换型P(Zα1)2结合d(GC)重组质粒的能力更强PZα和P(Zα1)2还能微弱地与d(TA)13重组质粒结合．点突变型多肽都不能与重组质粒结合,暗示鲫鱼PKZ Zα结构域中这4个氨基酸残基在结合核酸分子的过程中非常关键．该文结果有利于进一步揭示鱼类PKZ Zα结构域与Z-DNA结合的分子机理．     

柱状噬纤维菌免疫后兴国红鲤免疫细胞数量变化的研究

用柱状噬纤维菌灭活菌苗免疫兴国红鲤,于免疫后2周,4周分析对其外周血液和胸腺,脾脏,头肾和体肾中的免疫细胞数量变化进行了测定,结果显示：外周血液中,淋巴细胞有显著的增加,粒细胞和单核细胞有明显的下降,胸腺中淋巴细胞数目略有增加,脾脏中淋巴细胞有显著的增加,而粒细胞和单核细胞正相反,头肾中淋巴细胞有较多的增加,粒细胞数目增加不明显,单核细胞有大幅下降,体肾中,粒细胞和淋巴细胞大幅上升,单核细胞下降。     

双链RNA结合蛋白与双链RNA结合域

双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)能引发细胞的抗病毒机制,其产生效应是因为作用于含有dsRNA结合域(dsRNA·binding domain,DRBD)的酶类和其他功能蛋白质,这些蛋白质能够特异性地识别并结合dsRNA,从而引起细胞应答.已有的资料表明DRBD不仅与dsRNA结合,还能与DNA或其他形式的RNA分子结合,而且有些蛋白质的DRBD不与任何核酸分子结合,仅起调节作用.另外,同种蛋白质的不同DRBD之间以及不同蛋白质的DRBD之间也能相互作用,从而形成复杂的蛋白质一蛋白质复合体,参与多种细胞代谢途径.因此,DRBD及其含有这些结构域的蛋白质可能具有多种功能.     

草鱼CNBP的分子特征及其进化分析

从草鱼(Ctenopharyngodon idella)肝肾cDNA文库中克隆到细胞核酸结合蛋白基因CNBP的完整开放阅读框序列.分析表明草鱼CNBP由163个氨基酸残基组成,含有7个保守CCHC型锌指结构、核定位信号区和RGG框,与其他鱼类的同源性很高.与人及其他脊椎动物的相比,草鱼细胞核酸结合蛋白在第3个锌指中的第5个氨基酸残基由Gly变成His,另外在第1锌指和第2锌指结构间,缺失6～14个氨基酸残基.虽然如此,适应性进化分析显示细胞核酸结合蛋白没有经历正达尔文选择(ω≤1),即这种结构的差异还不足以产生新的功能.这表明CNBP处于中性进化中.     

草鱼胶原凝集素基因的克隆及其功能分析

从草鱼Ctenopharyngodon idella肝肾cDNA文库中克隆得到胶原凝集素基因。草鱼胶原凝集素全长cDNA为1128bp,其中5′非编码区229bp,3′非翻译区104bp,最大开放阅读框为795bp,编码264个氨基酸。系统进化分析表明草鱼胶原凝集素与斑马鱼的亲缘关系最近。根据草鱼胶原凝集素序列特征,克隆了包含糖基识别域(CRD)的cDNA,并进行原核表达、纯化获得其重组蛋白PCRD。进行PCRD与6种细菌的凝集和糖抑制实验,结果表明半乳糖、葡萄糖、甘露糖和麦芽糖4种糖都会使PCRD与嗜水气单胞菌的凝集明显下降甚至极大地干扰凝集;麦芽糖使金黄色葡萄球菌的凝集明显下降,而肽聚糖和甘露糖会使凝集受到抑制;此外,PCRD的凝集反应不依赖Ca2+。     

鲫鱼PKR-like Zα与d(GC)13质粒的结合及其适应性进化

Zα是一类能特异性识别与结合左旋DNA(Z-DNA)的蛋白质结构域,分布于不同物种的多种蛋白质中,其结构保守并分化自一个共同的祖先Z-结构域.适应性进化分析显示Zα没有经历正达尔文选择,表明与其结构对应Zα的功能相当保守.凝胶阻滞试验表明原核表达的鲫鱼PKR-like Zα多肽(CaPZα)与pMD18-T质粒结合,而却能与包含d(GC)13的重组质粒pMD18-T/(GC)13结合.同时,与ADARl Zα相比,CaPZα与d(GC)13质粒的结合能力较弱,即CaPZα1和CaPZα2子域单独不能结合d(GC)13质粒.这表明Zα功能虽然没有异化,但有很大的不同.实验结果还表明负超螺旋和d(GC)n可能都是正常生理条件下,DNA形成潜在Z-DNA必不可少的因素.定点突变试验证实38N与60W两个氨基酸位点对于CaPZα结合Z-DNA非常关键.     

Z-DNA结合蛋白与Zα结构域

Z-DNA结合蛋白包括人、哺乳类和病毒中的ADAR1、DLM-1、E3L蛋白以及在鱼类中最新报道的PKR-like（PKZ）,其共同点是都含有Zα结构域。本文简述了这几种蛋白质的结构与功能,并着重分析Zα结构域与Z-DNA、Z-RNA、B-DNA等核酸分子的识别机制和亲和性。     

兴国红鲤血细胞发生的研究

研究成体鱼类血细胞发生可以了解脊椎动物血细胞发生的演化规律,并有助于了解鱼类各种血细胞分化的特征,对鱼类免疫学也有所裨益。１材料和方法以体重２００～４００ｇ健康无病的成体兴国红鲤（Ｃｙｐｒｉｎｕｓｃａｒｐｉｏｖａｒ．ｓｉｎｇｕｏｎｅｎｓｉｓ）３０尾为...