日本七鳃鳗(Lampetra japonica)VLRB的克隆表达及单克隆抗体制备

七鳃鳗(Lampetra japonica)和盲鳗(Hyperotreti)作为现存的无颌类脊椎动物的代表,其适应性免疫系统中的受体分子与哺乳动物的抗原受体分子不同,这种独特的受体分子称为可变淋巴细胞受体VLRs(Variable lym-phocyte receptors)。目前VLRs分为3类,分别是VLRA、VLRB、VLRC,而VLRB由七鳃鳗类B淋巴细胞产生,是其体液免疫中主要成分,与IgM结构和功能类似。文章对日本七鳃鳗VLRB基因保守的C末端进行克隆、原核表达和重组蛋白纯化后,免疫Balb/c小鼠,通过细胞融合及间接酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immu-nosorbent assay,ELISA)筛选技术得到针对VLRB保守区的单克隆抗体细胞株。将杂交瘤细胞接种小鼠腹腔得到大量的单抗腹水,经Protein G亲和纯化后的单抗进行ELISA与Western blotting检测。经ELISA检测抗体效价为1:40000。Western blotting结果显示该单克隆抗体能够特异的检测重组VLRB蛋白及七鳃鳗血清中分泌型VLRB。流式细胞实验证明该单抗能特异识别七鳃鳗类淋巴细胞表面表达的膜型VLRB。VLRB单克隆抗体的成功制备和建株,为研究日本七鳃鳗基于VLR的适应性免疫系统提供了重要的工具。     

七鳃鳗myd88基因的生物学特性及其下游分子的表达模式分析

髓样分化因子88 (Myeloid differentiation factor 88, MYD88)是Toll样受体(Toll-like receptor, TLR)信号通路的关键接头分子, 在先天性免疫和适应性免疫中都起到重要作用。为了揭示七鳃鳗Myd88的生物学功能, 研究首次从七鳃鳗(Lampetra japonica)中克隆了myd88基因, 其ORF为852 bp, 共编码283个氨基酸, 推测的分子量为32.432 kD, 等电点为6.25, 无信号肽。多重序列比对表明七鳃鳗Myd88的氨基酸序列与其他物种同源性较高, 具有高度保守的N端死亡结构域和C端的TIR结构域的Box1、Box2和Box3基序。实时荧光定量PCR分析表明: myd88基因在七鳃鳗各组织中均有低水平转录表达, 鳃中表达量最高, 其次是肌肉、髓和肾。脂多糖(LPS)体内刺激七鳃鳗后, 七鳃鳗myd88在白细胞中表达量升高最显著, 其次是在鳃中的表达量也明显升高, 表明七鳃鳗Myd88参与七鳃鳗的抗菌免疫过程。此外, LPS刺激七鳃鳗还能诱导TLR信号通路Myd88依赖途径的下游信号分子Irak1、Traf6、Ikkβ和Nfkb在各组织中的转录表达。研究结果表明七鳃鳗中可能存在TLR/Myd88信号通路, 为进一步探究该信号通路参与免疫应答的起源与进化奠定了基础。     

东北七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激相关蛋白的鉴定北大核心CSCD

动物肠道中寄生的微生物与宿主的营养、免疫及防御功能密切相关。本研究在东北七鳃鳗肠道中分离获得一株优势细菌,并鉴定为气单胞菌属(Aeromonads sp.)。建立了荧光定量PCR快速检测气单胞菌拷贝数的方法,经poly(I∶C)刺激后,气单胞菌数量下降1.15倍。因此,该肠道气单胞菌被认为是七鳃鳗肠道适应性免疫系统进化的关键菌群之一。为了进一步分析气单胞菌对东北七鳃鳗肠道适应性免疫影响的分子机制,将分离菌株腹腔注射七鳃鳗,利用双向电泳技术鉴定了七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的相关蛋白。共鉴定19个差异表达蛋白质,其中12个蛋白质表达上调,5个蛋白质表达下调,1个蛋白质刺激后消失,1个新增蛋白质,并对蛋白质功能进行分类。七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的差异表达蛋白分别参与了七鳃鳗适应性免疫调控、信号转导及能量代谢等。该研究可拓宽对七鳃鳗免疫研究的途径,为深入探讨适应性免疫系统发育提供理论基础和新的研究思路。     

七鳃鳗鳃黏膜免疫系统类淋巴细胞免疫应答遗传基础

近年来,在无颌类脊椎动物七鳃鳗体内发现了以可变淋巴细胞受体(Variable lymphocyte receptors, VLR)为基础的抗原识别机制。为揭示七鳃鳗鳃黏膜免疫系统中类淋巴细胞适应性免疫应答的遗传基础,探索无颌类与有颌类脊椎动物在适应性免疫应答机制上的进化关系,本文构建了日本七鳃鳗(Lampetra japonica)鳃囊组织免疫前后cDNA文库并进行了高通量转录组测序及分析。通过对组装得到的88 525个独立基因(Unigene)进行功能注释,分别有21 704和9769个unigene在GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)数据库得到注释。999个unigene参与免疫系统的多个通路,其中184个与高等脊椎动物TCR(T cell receptor)和BCR(B cell receptor)信号通路的51个分子具有较高的同源关系,说明七鳃鳗体内存在高等脊椎动物适应性免疫应答信号通路的相关分子。本文还发现5个VLRA、7个VLRB和4个VLRC分子,说明七鳃鳗鳃黏膜免疫组织内至少分布3种类淋巴细胞亚群。实时荧光定量PCR结果显示,Lck、Fyn和Zap70基因在免疫激发后表达量显著上调,而Syk、Btk和Blnk基因表达没有显著变化,说明七鳃鳗鳃组织受到抗原刺激后,类似T淋巴细胞的信号转导途径被激活。本研究初步证明,尽管无颌类和有颌类脊椎动物的适应性免疫系统在抗原识别机制上存在不同,但具有共同的遗传基础。研究结果为探讨七鳃鳗VLRA⁺、VLRB⁺和VLRC⁺淋巴细胞免疫应答信号传导过程提供了有价值的线索。     

东北七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激相关蛋白的鉴定

动物肠道中寄生的微生物与宿主的营养、免疫及防御功能密切相关。本研究在东北七鳃鳗肠道中分离获得一株优势细菌,并鉴定为气单胞菌属（Aeromonads sp.）。建立了荧光定量PCR快速检测气单胞菌拷贝数的方法,经poly(I∶C)刺激后,气单胞菌数量下降115倍。因此,该肠道气单胞菌被认为是七鳃鳗肠道适应性免疫系统进化的关键菌群之一。为了进一步分析气单胞菌对东北七鳃鳗肠道适应性免疫影响的分子机制,将分离菌株腹腔注射七鳃鳗,利用双向电泳技术鉴定了七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的相关蛋白。共鉴定19个差异表达蛋白质,其中12个蛋白质表达上调,5个蛋白质表达下调,1个蛋白质刺激后消失,1个新增蛋白质,并对蛋白质功能进行分类。七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的差异表达蛋白分别参与了七鳃鳗适应性免疫调控、信号转导及能量代谢等。该研究可拓宽对七鳃鳗免疫研究的途径,为深入探讨适应性免疫系统发育提供理论基础和新的研究思路。     

七鳃鳗——铁代谢研究的极佳模型

七鳃鳗历经5亿年的进化历程,所处的自然环境具有低温及铁含量较高等特点,且在变态发育过程中组织结构和生命机制已经发展出其独特的适应性的进化方式,这为人们进一步研究生命起源和进化提供了新的方向。铁是人体必需的营养素之一,在代谢过程中发挥重要的作用,但当过量时可能导致铁中毒。七鳃鳗体内游离铁含量很高,如变态前幼体的血清铁浓度是人类正常男性的149倍,幼体肝中的铁含量约是人类正常含量的2～3倍。七鳃鳗具有完备的生物化学系统耐受体内高浓度的游离铁,铁稳态的重要基因如转铁蛋白、铁蛋白重链、超氧化物歧化酶等基因高表达,提升了铁转运、铁储存及抗氧化能力。七鳃鳗具有IRE/IRP调控系统,是适应组织内高铁环境的重要保护机制。此外,七鳃鳗在变态发育过程中逐渐形成口腔腺,成为独特的铁代谢器官。本文主要介绍了七鳃鳗各组织铁的分布及适应体内高铁含量的潜在机制,为后续寻找调控铁代谢分子机制提供理论基础。     

日本七鳃鳗钙调蛋白分子克隆、组织定位及功能分析北大核心CSCD

钙调蛋白(calmodulin,CaM)是高度保守的钙离子结合蛋白质,可形成Ca2+-CaM复合体,从而调节细胞代谢以及靶酶的功能。日本七鳃鳗(Lampetra japonica)作为原始的无颌类脊椎动物,对研究脊椎动物分子起源进化及器官发育分化具有重要的研究价值。通过提取日本七鳃鳗髓组织总RNA,利用RT-PCR方法获得日本七鳃鳗CaM(简称Lj-CaM)基因并进行生物信息学分析。将LjCaM基因分别构建到原核表达载体p ColdⅠ和真核表达载体p EGFP-N1中,利用亲和层析技术纯化得到Lj-CaM蛋白。圆二色谱分析结果表明,Lj-CaM属于典型的α-螺旋结构型蛋白质。免疫印迹和免疫组化结果表明,CaM主要存在于日本七鳃鳗的肠、鳃、髓、肾组织中,在心和肝组织中几乎不表达。细胞免疫荧光结果显示,CaM定位于细胞核中。q PCR和免疫印迹方法检测发现,当293T细胞中Lj-CaM过表达时,对下游靶基因CaMKⅡ作用不明显,但促进PLA2G2A表达。本研究报道了日本七鳃鳗CaM结构、细胞组织定位分布以及基因调控研究,对其结构、分子起源与进化、分子调控及功能方面的研究奠定了基础。     

日本七鳃鳗钙调蛋白分子克隆、组织定位及功能分析

钙调蛋白（calmodulin,CaM）是高度保守的钙离子结合蛋白质,可形成Ca ²⁺-CaM复合体,从而调节细胞代谢以及靶酶的功能。日本七鳃鳗（Lampetra japonica）作为原始的无颌类脊椎动物,对研究脊椎动物分子起源进化及器官发育分化具有重要的研究价值。通过提取日本七鳃鳗髓组织总RNA,利用RT-PCR方法获得日本七鳃鳗CaM（简称Lj-CaM）基因并进行生物信息学分析。将Lj-CaM基因分别构建到原核表达载体pColdⅠ和真核表达载体pEGFP-N1中,利用亲和层析技术纯化得到Lj-CaM蛋白。圆二色谱分析结果表明,Lj-CaM属于典型的α-螺旋结构型蛋白质。免疫印迹和免疫组化结果表明,CaM主要存在于日本七鳃鳗的肠、鳃、髓、肾组织中,在心和肝组织中几乎不表达。细胞免疫荧光结果显示,CaM定位于细胞核中。qPCR和免疫印迹方法检测发现,当293T细胞中Lj-CaM过表达时,对下游靶基因CaMKⅡ作用不明显,但促进PLA2G2A表达。本研究报道了日本七鳃鳗CaM结构、细胞组织定位分布以及基因调控研究,对其结构、分子起源与进化、分子调控及功能方面的研究奠定了基础。     

七鳃鳗：生物进化和疾病研究的重要模式动物

七鳃鳗是现存的无颌类脊椎动物代表之一,距今已有5亿多年的历史,素有"活化石"之称。古老的七鳃鳗凭借独特的功能特征和进化地位吸引了众多学者的注意:在免疫系统方面,七鳃鳗具有不同于有颌类脊椎动物的适应性免疫系统和免疫分子;基于进化地位,七鳃鳗作为一种重要的发育进化模式动物可以解析脊椎动物进化保守性和衍生的特点,七鳃鳗大脑皮层为哺乳动物大脑皮层的进化提供蓝图;在疾病研究中,七鳃鳗作为脊髓损伤功能再生和胆道闭锁病理模型取得了阶段性成果。本文结合国内外相关报道,详细介绍了七鳃鳗的免疫分子、发育进化以及生理结构的研究进展,以期为深入开展七鳃鳗在动物遗传发育和生物医学领域的研究产生积极地推动作用。     

封面说明

正免疫系统是生命从简单到复杂进化到一定程度后形成的防御体系,用以保障个体的生存和物种的演化。无颌类脊椎动物七鳃鳗(Lampetrajaponica)虽然不具备高等脊椎动物基于MHC、TCR/BCR和Ig组成的适应性免疫系统,但通过多样性丰富的抗原识别受体分子——可变淋巴细胞受体VLRA、VLRB和VLRC形成其独特的适应性免疫系统。本期李歆等"七鳃鳗Lja-SHP2分子鉴定、重组表达及免疫学研究"一文研究了信号分子Lja-SHP2在七鳃鳗免疫应答中的作用,以期为进一步探索Lja-SHP2在VLRA~+细胞亚群免疫应答过程中所扮演的角色提供依据。封面插图展示了在受到不同病原物刺激后三类淋巴细胞亚群可能分别被激活、增殖。其中,VLRA~+和VLRC~+细胞类似于高等脊椎动物的αβ和γδT细胞,可能产生一些细胞因子作用于VLRB~+细胞,而VLRB~+细胞类似于高等脊椎动物的B细胞,可进一步分化成浆细胞样大淋巴细胞,能够表达并分泌VLRB四聚体或五聚体抗体以消灭特定病原物。     

七鳃鳗p38α和β参与LPS介导的VLRB类淋巴细胞亚群的免疫应答反应

p38MAPK是丝裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinases,MAPK）家族的一个亚类,在高等脊椎动物免疫应答的信号转导过程中扮演着非常重要的角色。在日本七鳃鳗（Lampetra japonica）中发现,p38MAPK以两种异构体的形式存在。通过克隆它们的开放阅读框并进行同源序列比对和系统发育分析,鉴定它们分别为p38α（Lja-mapk14）和p38β（Lja-mapk11）。用混合菌刺激七鳃鳗,利用免疫印迹方法,检测Lja-mapk14在外周血类淋巴细胞、鳃组织和髓样小体中,分别在加强免疫36 h、24 h和24 h后,表达量达到峰值,分别为对照组的2.9、2.1和2.6倍;而Lja-mapk11在以上组织中,都在加强免疫36 h后达到表达量峰值,分别为对照组的2.2、2.5和6.3倍。实时荧光定量PCR检测发现,Lja-mapk14的mRNA表达水平在混合菌加强免疫36 h后,分别在类淋巴细胞、鳃组织和髓样小体中,上调2.3、1.5和3.4倍;而Lja-mapk11的则分别在类淋巴细胞、鳃组织和心肌中,上调1.3、2.6和1.6倍。以上结果在mRNA和蛋白质水平证明,Lja-mapk14和Lja-mapk11均参与七鳃鳗的免疫应答反应。采用B细胞和T细胞丝裂原LPS和PHA分别对七鳃鳗进行刺激,免疫印迹结果显示,Lja-mapk14和Lja-mapk11蛋白质表达量经LPS加强免疫36 h后,在类淋巴细胞、鳃组织和髓样小体中,上调表达1.3 ～ 4.1倍;而经PHA加强免疫36 h后,Lja-mapk14和Lja-mapk11在上述组织中表达量均不存在显著变化。以上结果说明,Lja-mapk14和Lja-mapk11可能参与了B细胞丝裂原LPS介导的VLRB类淋巴细胞亚群的免疫应答反应。     

七鳃鳗p38α和β参与LPS介导的VLRB类淋巴细胞亚群的免疫应答反应

p38MAPK是丝裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinases,MAPK）家族的一个亚类,在高等脊椎动物免疫应答的信号转导过程中扮演着非常重要的角色。在日本七鳃鳗（Lampetra japonica）中发现,p38MAPK以两种异构体的形式存在。通过克隆它们的开放阅读框并进行同源序列比对和系统发育分析,鉴定它们分别为p38α（Lja-mapk14）和p38β（Lja-mapk11）。用混合菌刺激七鳃鳗,利用免疫印迹方法,检测Lja-mapk14在外周血类淋巴细胞、鳃组织和髓样小体中,分别在加强免疫36 h、24 h和24 h后,表达量达到峰值,分别为对照组的2.9、2.1和2.6倍;而Lja-mapk11在以上组织中,都在加强免疫36 h后达到表达量峰值,分别为对照组的2.2、2.5和6.3倍。实时荧光定量PCR检测发现,Lja-mapk14的mRNA表达水平在混合菌加强免疫36 h后,分别在类淋巴细胞、鳃组织和髓样小体中,上调2.3、1.5和3.4倍;而Lja-mapk11的则分别在类淋巴细胞、鳃组织和心肌中,上调1.3、2.6和1.6倍。以上结果在mRNA和蛋白质水平证明,Lja-mapk14和Lja-mapk11均参与七鳃鳗的免疫应答反应。采用B细胞和T细胞丝裂原LPS和PHA分别对七鳃鳗进行刺激,免疫印迹结果显示,Lja-mapk14和Lja-mapk11蛋白质表达量经LPS加强免疫36 h后,在类淋巴细胞、鳃组织和髓样小体中,上调表达1.3 ～ 4.1倍;而经PHA加强免疫36 h后,Lja-mapk14和Lja-mapk11在上述组织中表达量均不存在显著变化。以上结果说明,Lja-mapk14和Lja-mapk11可能参与了B细胞丝裂原LPS介导的VLRB类淋巴细胞亚群的免疫应答反应。     

Cloning and expression of VLRB of Lampetra japonica and generation of the corresponding monoclonal antibodies

The agnathans (lampreys and hagfishes) are representatives of the jawless vertebrates. The receptor molecules of adaptive immune system in lampreys are different from the antigen receptors in mammal vertebrates. The unique receptor molecules of lampreys are known as variable lymphocyte receptors (VLR). There are three types of VLRs in lampreys, VLRA, VLRB, and VLRC. Multimeric antigen-specific VLRB antibodies are secreted by VLRB+ lymphocytes and constitute the major components of the humoral arm of the lamprey adaptive immune system. Oligomeric VLRB antibodies are composed of four or five disulfide-linked dimeric subunits, which are similar to IgM antibodies in structure and function. In this study, the conservative c-terminal of Lampetra japonica VLRB was cloned and expressed in BL21 E. coli. The recombinant VLRB protein was purified by Ni2+ affinity chromatography column. After Balb/c mice immunity, cell fusion, the positive clones were screened by indirect enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Finally, the hybridoma cells that produced specific anti-VLRB monoclonal antibodies were obtained. In order to get a large number of antibodies against VLRB, the hybridoma cells were injected into the abdominal cavity of Balb/c mice and the antibodies were purified by protein G sepharose. The results of ELISA indicated that the valence of anti-VLRB antibodies was 1:40000. Western blotting assay showed that the antibodies were able to detect both recombinant VLRB and secreted VLRB in lamprey sera. Flow cytometry analysis also revealed the existence of VLRB on the surface of lymphocytes. In summary, the anti-VLRB monoclonal antibodies provided a major tool for studying lamprey adaptive immune system.     

七鳃鳗Lja-SHP2分子鉴定、重组表达及免疫学研究

高等脊椎动物的蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2(SH2 domain-containing protein-tyrosine phosphatase-2)由ptpn11基因编码,催化酪氨酸残基去磷酸化,与其他能催化酪氨酸磷酸化的蛋白酪氨酸激酶共同调节机体内多种信号通路的信号传导。以往研究表明,SHP2在高等脊椎动物T细胞和B细胞的激活与信号转导过程中起着重要作用。为了研究无颌类脊椎动物日本七鳃鳗(Lampetra japonica)中与SHP2同源的分子——Lja-SHP2在免疫应答反应中的作用,本研究通过PCR扩增获取其Lja-SHP2开放阅读框序列,并构建到原核表达载体pET-32a中,成功在大肠杆菌中实现重组蛋白表达并制备了其兔源多克隆抗体。用混合菌免疫刺激日本七鳃鳗后,通过实时荧光定量PCR和免疫印迹方法检测了Lja-SHP2在日本七鳃鳗免疫相关组织中mRNA和蛋白水平表达谱。结果显示,混合菌免疫刺激后,Lja-SHP2 mRNA和蛋白表达在外周血白细胞和髓样小体中无显著变化,而在鳃组织中显著性上调(P<0.05),说明Lja-SHP2在混合菌刺激后主要参与了鳃组织的免疫应答反应。为了进一步探究Lja-SHP2与淋巴细胞亚群免疫应答反应的相关性,本研究分别使用B细胞有丝分裂原脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和T细胞的有丝分裂原植物凝集素(phytohemagglutinin,PHA)免疫刺激日本七鳃鳗。经LPS免疫刺激后,与对照组相比,白细胞中Lja-SHP2蛋白表达显著上调,鳃组织和髓样小体没有显著性差异表达;但经PHA免疫刺激后,与对照组相比,白细胞、鳃组织和髓样小体3种组织中Lja-SHP2均有上调,尤其在白细胞中上调最为显著,大约是对照组的2.5倍,说明Lja-SHP2参与了日本七鳃鳗由PHA介导的免疫应答反应。由于PHA能刺激日本七鳃鳗鳃组织中VLRA+淋巴细胞的活化,这表明Lja-SHP2可能参与了PHA介导的VLRA+淋巴细胞亚群的免疫应答反应。上述研究结果为进一步探索Lja-SHP2在七鳃鳗免疫应答过程中的功能奠定了基础,也为揭示SHP2分子家族的系统发生及探索高等脊椎动物适应性免疫系统的早期发生及其进化历程提供一定的线索。     

The haematopoietic supraneural organ of adult, sexually immature river lampreys (Lampetra fluviatilis [L.] Gray) with particular reference to azurophil leucocytes.

The haematopoietic tissue in the supraneural organ of the freshwater river lamprey (Lampetra fluviatilis L. Gray) was studied in sexually immature animals. Besides erythro- and granulopoietic elements, macrophages, reticular cells, fibroblasts and glycogen-rich fat cells were seen. Developing granulocytes of the lamprey contain one type of azurophil granules originating from small cytoplasmic (Golgi) vesicles. The lamprey's azurophil granulocytes seem to be homologous with those of fishes. However, the granulocytes of fishes, studied thus far, show granules with only one type of inclusion, whereas in lamprey the granulocyte inclusions are variable in size and shape. Thus, lamprey granulocytes are, in this respect, reminiscent of similar cells of higher vertebrates. The PAS and alkaline phosphatase reactions, common markers of vertebrate neutrophil leucocytes, are very weak in the haematopoietic tissue granulocytes of the lamprey, and intense in the blood cells of the same animal. Lamprey granulocytes, similarly to the granulocytes of Chondrostei and Elasmobranchiata, do not stain with peroxidase, naphthol-AS-D-chloroacetate esterase and sudan black B. The haematopoietic tissue contains a relatively high number of degenerated granulocytes.     

Alternative migration and host parasitism strategies and their long-term stability in river lampreys from the River Endrick, Scotland

The stability of a discrete body size dimorphism of sexually mature river lamprey Lampetra fluviatilis from the River Endrick, Scotland, was examined over a 21 year period. Stable isotope analysis was used to test the hypothesis that the two size forms comprise individuals with differing migration and parasitic foraging strategies. Maturing river lamprey and the brook lamprey Lampetra planeri were trapped over 3 months each year in the periods 1983–1984 and 2004–2005. Brook lamprey catches and catches of both species combined showed no significant trend in catch rate with time. The catch rate of small body size river lamprey declined between 1983–1984 and 2004–2005 (although the difference did not reach statistical significance; P = 0·055). In contrast, there was a significant increase in the catch rate of the large body size river lamprey and as a consequence, a significant change in the relative proportion of each of the two river lamprey morphs over the study period. Analysis of the stable isotopes of C and N in muscle tissue showed that brook lamprey tissue derived its carbon from a freshwater source and had a δ¹³C more consistent with that of the River Endrick than with Loch Lomond. δ¹⁵N values for this species showed it to be feeding at the base of the food chain, consistent with filter feeding as an ammocoete. The large body size and the small body size river lamprey adults differed substantially in their δ¹³C values, with the small body size δ¹³C signature indicative of a freshwater carbon source and the large body size morph of a marine source. The small body size morph had a δ¹³C signature that was consistent with that of Loch Lomond powan Coregonus lavaretus suggesting that they share a common carbon source. The large body size morph was clearly feeding at a higher trophic level than the small body size morph. A single small body size river lamprey individual with typical morphology for that group, however, had C and N signatures that clustered with those of the large body size morphs. This individual had either migrated to sea to forage, as is typical for the species, or had been feeding on an anadromous fish with a strong marine C signature in fresh water. It is concluded that the body size dimorphism is indicative of a differential migration and foraging strategy in the parasitic phase of the life cycle of river lamprey at this site.     

Crystal Structure of the Lamprey Variable Lymphocyte Receptor C Reveals an Unusual Feature in Its N-Terminal Capping Module

Jawless vertebrates represented by lampreys and hagfish use variable lymphocyte receptors (VLRs) as antigen receptors to mount adaptive immune responses. VLRs generate diversity that is comparable to immunoglobulins and T-cell receptors by a gene conversion-like mechanism, which is mediated by cytosine deaminases. Currently, three types of VLRs, VLRA, VLRB, and VLRC, have been identified in lampreys. Crystal structures of VLRA and VLRB in complex with antigens have been reported recently, but no structural information is available for VLRC. Here, we present the first crystal structure of VLRC from the Japanese lamprey (Lethenteron japonicum). Similar to VLRA and VLRB, VLRC forms a typical horseshoe-like solenoid structure with a variable concave surface. Strikingly, its N-terminal cap has a long loop with limited sequence variability that protrudes toward the concave surface, which is the putative antigen-binding surface. Furthermore, as predicted previously, its C-terminal cap lacks a highly variable protruding loop that plays an important role in antigen recognition by lamprey VLRA and VLRB. Recent work suggests that VLRC+ lymphocytes in jawless vertebrates might be akin to γδ T cells in jawed vertebrates. Structural features of lamprey VLRC described here suggest that it may recognize antigens in a unique manner.