华一杉:TLR接头分子的起源进化及日本七鳃鳗TICAM-a和TICAM-b的功能初探论文

华一杉:TLR接头分子的起源进化及日本七鳃鳗TICAM-a和TICAM-b的功能初探论文

本文主要研究内容

作者华一杉(2019)在《TLR接头分子的起源进化及日本七鳃鳗TICAM-a和TICAM-b的功能初探》一文中研究指出:长期以来关于TLR信号通路中的Toll样受体及其接头分子的起源问题一直都备受关注。七鳃鳗作为现存的最原始的脊椎动物,探究其TLR接头分子的组成与功能特点对探究TLR信号通路的起源进化至关重要。本研究首先基于现有的海七鳃鳗基因组数据库,挖掘鉴定了4个海七鳃鳗TLR接头分子,分别为MyD88、SARM、TICAM-a与TICAM-b。目前日本七鳃鳗MyD88序列已经上传至NCBI,因此本论文以日本七鳃鳗为实验材料,通过分子克隆的实验手段获得了日本七鳃鳗SARM、TICAM-a以及TICAM-b。其全长ORF序列分别为2292bp(764aa)、2373bp(791aa)、1239bp(413aa)。随后对无脊椎动物及脊椎动物各代表性物种TLR接头分子进行了包括系统发育树、结构域组成、序列比对、外显子-内含子基因结构组成分析,以此来探究TLR接头分子的起源与进化。研究发现在漫长的进化过程中,MyD88与SARM序列及结构域组成相当保守。但与MyD88不同的是,SARM的外显子-内含子基因结构在不同的物种中高度变异。我们推测外显子重组(exon shuffling)在SARM多结构域的复杂结构组合和进化中扮演了重要角色。结合系统发育树的分析表明,七鳃鳗TLR接头分子MyD88与SARM都处于无脊椎动物与脊椎动物的交界处,并且其序列结构域及外显子-内含子结构都与脊椎动物更相似,暗示着它们在功能上的保守性,表明二者在进化史上承上启下的重要作用。TICAM分子较为特殊仅存在于脊椎动物中,并且在高等脊椎动物中TICAM分子分化成了TICAM-1以及TICAM-2。本研究发现在海七鳃鳗以及日本七鳃鳗中都含有TICAM-a以及TICAM-b,因此对七鳃鳗TICAM-a、TICAM-b与脊椎动物TICAM-1和TICAM-2的进化关系进行了深度的剖析。首先发现七鳃鳗TICAM-a、TICAM-b在TIR结构域与TICAM-1、TICAM-2十分相似,但无论是TICAM-a还是TICAM-b都不存在TICAM-2中的重要位点。在外显子-内含子基因结构方面,七鳃鳗TICAM-a和TICAM-b都是多外显子,同时TICAM-a的外显子长度总和与TICAM-1的单外显子更为相似,而TICAM-b更像是TICAM-a的复制产物。结合系统发育树的分析,暗示七鳃鳗TICAM-a更有可能为TICAM-1的祖先基因。为了揭示各TLR接头分子的进化历程以及两轮全基因组复制在其进化中的作用,对各接头分子进行了比较基因组学分析。发现在有颌类脊椎动物中MyD88始终与OSR1和SLC22A紧密连接,但七鳃鳗基因组中该区段基因排序高度变异。有颌类脊椎动物基因组中SARM与VTN、SLC46A1紧密连锁,在七鳃鳗基因组中,不存在VTN-SARM-SLC46A1的基因排列,但与斑马鱼SARM所在的基因组区段有其他相同基因,暗示着七鳃鳗与斑马鱼该染色体区段的同源性。由此我们推测,七鳃鳗基因组在第一轮全基因组重复后可能发生了剧烈的染色体重排、同源重组获得丢失等进化事件。最后研究发现七鳃鳗TICAM-a与TICAM-b呈现串联排列,并且其邻近基因并没有与TICAM-1以及TICAM-2相同的FEM1基因。这暗示着TICAM-b是七鳃鳗物种特异性串联重复事件的产物,同时推测TICAM-b在第二轮全基因组重复之前丢失了,而七鳃鳗TICAM-a最终演化为TICAM-1。推测七鳃鳗TICAM-a基因通过逆转录转座作用插入到了另一染色体区段FEM1的附近形成了单外显子结构,并招募了新的5’端侧翼序列最终演变为了TICAM-1。而TICAM-2基因是TICAM-1-FEM1所在的基因组区段经第二轮全基因组重复事件加倍形成的。由此推测第二轮全基因组重复发生在无颌类脊椎动物分化之后及有颌类脊椎动物分化之前。由于脊椎动物中TICAM-1作为TLR3介导的MyD88非依赖途径的重要接头分子,能够响应双链RNA病毒的刺激参与机体的免疫反应。我们通过Q-PCR的检测发现在PolyI:C刺激下Lj-TICAM-a与Lj-TICAM-b能够响应Lj-TLR3在短期4h内的表达上调。但在LPS刺激下则不响应,暗示Lj-TICAM-a、Lj-TICAM-b能够特异性参与双链RNA病毒所诱发的免疫反应。最后本研究通过构建原核表达载体纯化蛋白得到了Lj-TICAM-a和Lj-TICAM-b的多克隆抗体。这些工作都为进一步探究日本七鳃鳗TICAM分子在TLR信号通路中的重要作用奠定了基础。

Abstract

chang ji yi lai guan yu TLRxin hao tong lu zhong de Tollyang shou ti ji ji jie tou fen zi de qi yuan wen ti yi zhi dou bei shou guan zhu 。qi sai man zuo wei xian cun de zui yuan shi de ji chui dong wu ,tan jiu ji TLRjie tou fen zi de zu cheng yu gong neng te dian dui tan jiu TLRxin hao tong lu de qi yuan jin hua zhi guan chong yao 。ben yan jiu shou xian ji yu xian you de hai qi sai man ji yin zu shu ju ku ,wa jue jian ding le 4ge hai qi sai man TLRjie tou fen zi ,fen bie wei MyD88、SARM、TICAM-ayu TICAM-b。mu qian ri ben qi sai man MyD88xu lie yi jing shang chuan zhi NCBI,yin ci ben lun wen yi ri ben qi sai man wei shi yan cai liao ,tong guo fen zi ke long de shi yan shou duan huo de le ri ben qi sai man SARM、TICAM-ayi ji TICAM-b。ji quan chang ORFxu lie fen bie wei 2292bp(764aa)、2373bp(791aa)、1239bp(413aa)。sui hou dui mo ji chui dong wu ji ji chui dong wu ge dai biao xing wu chong TLRjie tou fen zi jin hang le bao gua ji tong fa yo shu 、jie gou yu zu cheng 、xu lie bi dui 、wai xian zi -nei han zi ji yin jie gou zu cheng fen xi ,yi ci lai tan jiu TLRjie tou fen zi de qi yuan yu jin hua 。yan jiu fa xian zai man chang de jin hua guo cheng zhong ,MyD88yu SARMxu lie ji jie gou yu zu cheng xiang dang bao shou 。dan yu MyD88bu tong de shi ,SARMde wai xian zi -nei han zi ji yin jie gou zai bu tong de wu chong zhong gao du bian yi 。wo men tui ce wai xian zi chong zu (exon shuffling)zai SARMduo jie gou yu de fu za jie gou zu ge he jin hua zhong ban yan le chong yao jiao se 。jie ge ji tong fa yo shu de fen xi biao ming ,qi sai man TLRjie tou fen zi MyD88yu SARMdou chu yu mo ji chui dong wu yu ji chui dong wu de jiao jie chu ,bing ju ji xu lie jie gou yu ji wai xian zi -nei han zi jie gou dou yu ji chui dong wu geng xiang shi ,an shi zhao ta men zai gong neng shang de bao shou xing ,biao ming er zhe zai jin hua shi shang cheng shang qi xia de chong yao zuo yong 。TICAMfen zi jiao wei te shu jin cun zai yu ji chui dong wu zhong ,bing ju zai gao deng ji chui dong wu zhong TICAMfen zi fen hua cheng le TICAM-1yi ji TICAM-2。ben yan jiu fa xian zai hai qi sai man yi ji ri ben qi sai man zhong dou han you TICAM-ayi ji TICAM-b,yin ci dui qi sai man TICAM-a、TICAM-byu ji chui dong wu TICAM-1he TICAM-2de jin hua guan ji jin hang le shen du de pou xi 。shou xian fa xian qi sai man TICAM-a、TICAM-bzai TIRjie gou yu yu TICAM-1、TICAM-2shi fen xiang shi ,dan mo lun shi TICAM-ahai shi TICAM-bdou bu cun zai TICAM-2zhong de chong yao wei dian 。zai wai xian zi -nei han zi ji yin jie gou fang mian ,qi sai man TICAM-ahe TICAM-bdou shi duo wai xian zi ,tong shi TICAM-ade wai xian zi chang du zong he yu TICAM-1de chan wai xian zi geng wei xiang shi ,er TICAM-bgeng xiang shi TICAM-ade fu zhi chan wu 。jie ge ji tong fa yo shu de fen xi ,an shi qi sai man TICAM-ageng you ke neng wei TICAM-1de zu xian ji yin 。wei le jie shi ge TLRjie tou fen zi de jin hua li cheng yi ji liang lun quan ji yin zu fu zhi zai ji jin hua zhong de zuo yong ,dui ge jie tou fen zi jin hang le bi jiao ji yin zu xue fen xi 。fa xian zai you ge lei ji chui dong wu zhong MyD88shi zhong yu OSR1he SLC22Ajin mi lian jie ,dan qi sai man ji yin zu zhong gai ou duan ji yin pai xu gao du bian yi 。you ge lei ji chui dong wu ji yin zu zhong SARMyu VTN、SLC46A1jin mi lian suo ,zai qi sai man ji yin zu zhong ,bu cun zai VTN-SARM-SLC46A1de ji yin pai lie ,dan yu ban ma yu SARMsuo zai de ji yin zu ou duan you ji ta xiang tong ji yin ,an shi zhao qi sai man yu ban ma yu gai ran se ti ou duan de tong yuan xing 。you ci wo men tui ce ,qi sai man ji yin zu zai di yi lun quan ji yin zu chong fu hou ke neng fa sheng le ju lie de ran se ti chong pai 、tong yuan chong zu huo de diu shi deng jin hua shi jian 。zui hou yan jiu fa xian qi sai man TICAM-ayu TICAM-bcheng xian chuan lian pai lie ,bing ju ji lin jin ji yin bing mei you yu TICAM-1yi ji TICAM-2xiang tong de FEM1ji yin 。zhe an shi zhao TICAM-bshi qi sai man wu chong te yi xing chuan lian chong fu shi jian de chan wu ,tong shi tui ce TICAM-bzai di er lun quan ji yin zu chong fu zhi qian diu shi le ,er qi sai man TICAM-azui zhong yan hua wei TICAM-1。tui ce qi sai man TICAM-aji yin tong guo ni zhuai lu zhuai zuo zuo yong cha ru dao le ling yi ran se ti ou duan FEM1de fu jin xing cheng le chan wai xian zi jie gou ,bing qiao mu le xin de 5’duan ce yi xu lie zui zhong yan bian wei le TICAM-1。er TICAM-2ji yin shi TICAM-1-FEM1suo zai de ji yin zu ou duan jing di er lun quan ji yin zu chong fu shi jian jia bei xing cheng de 。you ci tui ce di er lun quan ji yin zu chong fu fa sheng zai mo ge lei ji chui dong wu fen hua zhi hou ji you ge lei ji chui dong wu fen hua zhi qian 。you yu ji chui dong wu zhong TICAM-1zuo wei TLR3jie dao de MyD88fei yi lai tu jing de chong yao jie tou fen zi ,neng gou xiang ying shuang lian RNAbing du de ci ji can yu ji ti de mian yi fan ying 。wo men tong guo Q-PCRde jian ce fa xian zai PolyI:Cci ji xia Lj-TICAM-ayu Lj-TICAM-bneng gou xiang ying Lj-TLR3zai duan ji 4hnei de biao da shang diao 。dan zai LPSci ji xia ze bu xiang ying ,an shi Lj-TICAM-a、Lj-TICAM-bneng gou te yi xing can yu shuang lian RNAbing du suo you fa de mian yi fan ying 。zui hou ben yan jiu tong guo gou jian yuan he biao da zai ti chun hua dan bai de dao le Lj-TICAM-ahe Lj-TICAM-bde duo ke long kang ti 。zhe xie gong zuo dou wei jin yi bu tan jiu ri ben qi sai man TICAMfen zi zai TLRxin hao tong lu zhong de chong yao zuo yong dian ding le ji chu 。

论文参考文献

  • [1].东北七鳃鳗L-Cofilin2基因的克隆及功能初探[D]. 左玉.辽宁师范大学2019
  • [2].七鳃鳗pdcd基因家族分子进化和L-PDCD5介导细胞凋亡的研究[D]. 关鑫.辽宁师范大学2019
  • [3].日本七鳃鳗BCAP基因克隆、重组表达及相关免疫学研究[D]. 郜迷层.辽宁师范大学2019
  • [4].日本七鳃鳗nucleolin-like基因的克隆及其在先天性免疫中的功能初探[D]. 赵欢.辽宁师范大学2019
  • [5].日本七鳃鳗Syk分子的重组表达以及相关免疫学研究[D]. 赵晶.辽宁师范大学2019
  • [6].日本七鳃鳗NICIR受体克隆表达、抗体制备及相关免疫学研究[D]. 梁文静.辽宁师范大学2019
  • [7].基于Biacore技术研究与七鳃鳗免疫蛋白LIP相互作用的分子[D]. 杨恺.辽宁师范大学2019
  • [8].七鳃鳗grn基因进化分析及生物学功能初步研究[D]. 王栋.辽宁师范大学2019
  • [9].七鳃鳗serpin蛋白在病原体感染的天然免疫防御中的功能研究[D]. 王大宇.辽宁师范大学2019
  • [10].日本七鳃鳗Lja-SHP2分子的克隆、重组表达以及相关免疫学研究[D]. 渠成名.辽宁师范大学2018
  • 读者推荐
  • [1].基于LICC范式的高中地理“问题研究”专栏教学现状与对策研究[D]. 安宁.河南大学2019
  • [2].东北七鳃鳗L-Cofilin2基因的克隆及功能初探[D]. 左玉.辽宁师范大学2019
  • [3].日本七鳃鳗髓细胞来源外泌体中TGF-β对细胞增殖的调控功能研究[D]. 程显达.辽宁师范大学2019
  • [4].基于东北七鳃鳗幼鳗敲低L-c1q抵御嗜水气单胞菌入侵的免疫学功能初探[D]. 马庆华.辽宁师范大学2019
  • [5].七鳃鳗LIP蛋白晶体结构解析和相关位点突变的活性鉴定[D]. 张珂嘉.辽宁师范大学2019
  • [6].日本七鳃鳗nucleolin-like基因的克隆及其在先天性免疫中的功能初探[D]. 赵欢.辽宁师范大学2019
  • [7].基于Biacore技术研究与七鳃鳗免疫蛋白LIP相互作用的分子[D]. 杨恺.辽宁师范大学2019
  • [8].七鳃鳗serpin蛋白在病原体感染的天然免疫防御中的功能研究[D]. 王大宇.辽宁师范大学2019
  • [9].七鳃鳗白细胞外泌体的鉴定与蛋白质组学研究[D]. 李孟娇.辽宁师范大学2017
  • [10].七鳃鳗L-CaM的分子克隆及组织、细胞分布的初步研究[D]. 张撼.辽宁师范大学2017
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自辽宁师范大学的华一杉,发表于刊物辽宁师范大学2019-07-15论文,是一篇关于七鳃鳗论文,接头分子论文,分子论文,起源与进化论文,辽宁师范大学2019-07-15论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自辽宁师范大学2019-07-15论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    华一杉:TLR接头分子的起源进化及日本七鳃鳗TICAM-a和TICAM-b的功能初探论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢