昆虫肽聚糖识别蛋白研究进展

在脊椎动物和非脊椎动物中,识别非己是天生免疫反应中的第一步。肽聚糖是细菌细胞壁的必需成分,属于进化上保守的微生物表面病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP),可以被模式识别蛋白(pattern recognition proteins,PRRs)如肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan recognition proteins,PGRPs)识别。在昆虫的天生免疫系统中,有些PGRPs能够利用细菌独有的肽聚糖识别入侵细菌,并将细菌入侵信号传递给下游的抗菌肽(antimicrobial peptide,AMP)合成途径,启动抗菌肽基因的转录及合成;PGRPs对肽聚糖的识别也会启动酚氧化酶原途径的激活,引起黑化反应。有些具有酰胺酶活性的PGRPs可以促进吞噬作用;有些可以抑制抗菌肽合成以减弱过度免疫反应带来的损伤。还有一些PGRPs作为效应因子直接作用于细菌将细菌杀死。本文主要从昆虫PGRPs作为识别受体(recognition receptor)、调节子(regulator)和效应因子(effector)3个方面进行了综述,并分析了目前PGRPs研究中仍不清楚的问题和未来研究的方向。

豌豆蚜体内参与抵御细菌感染引起的氧化胁迫的过氧化物氧化还原酶2的鉴定及分子特性分析(英文)

【目的】本研究旨在揭示豌豆蚜Acyrthosiphon pisum体内过氧化物氧化还原酶2(ApPrx2)在豌豆蚜应对细菌感染中的作用。【方法】克隆并在大肠杆菌Escherichia coli中异源表达ApPrx2的开放阅读框;对重组蛋白的抗氧化活性进行鉴定;测定绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus感染豌豆蚜后豌豆蚜体内H_2O_2浓度和ApPrx2的转录水平;通过RNA干扰降低ApPrx2的表达;降低ApPrx2的表达后检测豌豆蚜体内H_2O_2浓度、细菌数目和豌豆蚜的存活率。【结果】序列比对结果表明,ApPrx2与其他物种2-Cys Prxs具有较高的相似性。重组表达的ApPrx2蛋白能够有效降解H_2O_2,表达ApPrx2蛋白的大肠杆菌E.coli对H_2O_2的抗性更高。绿脓杆菌P.aeruginosa和金黄色葡萄球菌S.aureus感染引起豌豆蚜体内H_2O_2水平及ApPrx2转录水平的升高。通过RNA干扰降低ApPrx2表达之后,金黄色葡萄球菌感染的蚜虫体内的H_2O_2水平显著上升,其体内的细菌数显著低于对照,蚜虫的存活率显著降低。【结论】ApPrx2作为抗氧化蛋白能够帮助豌豆蚜抵御因细菌特别是金黄色葡萄球菌感染引起的氧化胁迫。

细菌感染后家蚕幼虫中肠差异表达基因的鉴定(英文)

作为遭遇各种微生物的前线,昆虫的消化道在免疫反应中起到重要的作用。为了研究家蚕Bombyx mori肠道免疫反应,我们利用基于ACP(annealing control primer)的反转录PCR技术,从中肠组织中鉴定得到18个在经口器感染绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus后的差异表达基因,并利用荧光定量PCR分析了其中4个基因在感染后24h内的动态变化。结果表明:肽聚糖识别蛋白-L1(PGRP-L1)和一个丝氨酸蛋白酶前体基因特异性地受绿脓杆菌感染后上调;30kP蛋白酶A基因受绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌2种细菌感染后上调。我们的研究鉴定了经口器感染后家蚕中肠中参与入侵细菌识别和免疫信号途径的基因,可为对这些基因进一步的功能研究提供线索。