三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)含新型关键识别基序DPY/WTD单结构域C型凝集素PtCTL-6的免疫功能研究

C型凝集素是一类依赖于钙离子的糖识别蛋白超家族,该家族蛋白在海洋无脊椎动物先天免疫系统中的非己识别和对病原微生物的清除过程中起重要作用。本文以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)含单个糖识别域(CRD)的C型凝集素PtCTL-6为研究对象展开研究。研究表明PtCTL-6的开放阅读框(ORF)编码一条由信号肽、LDLa和CRD组成的多肽链。该C型凝集素的识别关键基序为DPY/WTD(Asp-Pro-Tyr/Trp-Thr-Asp),未见于前人研究。病原相关分子模式(PAMPs)结合活性检测结果表明:PtCTL-6重组蛋白(rPtCTL-6)能结合脂多糖(LPS)、肽聚糖(PGN)和β-葡聚糖(β-glucan),并能结合7种微生物,包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和真菌。凝菌活性实验证明, PtCTL-6能选择性地凝集真菌毕赤酵母(Pichiapastoris)与酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)。以上结果证实PtCTL-6能作为模式识别受体参与机体对微生物的识别,并且该分子具备较广泛的免疫识别谱。最后,本文初步探索了该分子对"非己"物质的识别机制,发现PtCTL-6通过特异性的结合D-甘露糖和D-岩藻糖对"非己"物质进行识别,是一种具备新型糖结合模式的C型凝集素。     

深海热液区管状蠕虫Ridgeia piscesae新型C型凝集素的克隆与表达

C型凝集素作为凝集素家族的主要成员之一,在无脊椎动物中有着丰富的多样性,其独特的生物学功能广泛应用于生物、医药等诸多领域。本研究从采集于东北太平洋深海热液区胡安·德富卡洋脊的管状蠕虫Ridgeia piscesae中克隆获得了一种新型C型凝集素基因RPCL。该基因与已报道的凝集素的相似性都很低,并且三维结构预测有异于传统凝集素,提示其可能具有一些特殊的功能性质。进一步的原核表达成功实现了 RPCL的异源重组表达,通过透析复性获得了大量可溶性蛋白,为其相关功能性质的研究打下了坚实的基础。     

海洋生物功能肽构效关系研究进展

海洋生物功能肽是从海洋生物中获得的一类具有多种生理活性、在体内担负着重要调节功能的肽类化合物。目前已经从海洋生物中分离出两千多种功能肽,这些功能肽具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化、降血压等多种生理活性,且来源广泛、毒性小、特异性强。海洋生物功能肽现已成为医药、食品、化妆品等领域研究的热点,国内外有许多公司和机构致力于海洋生物功能肽类新型药物的研究,大批海洋生物功能肽已经进入医药市场或临床研究阶段。功能肽的结构是其活性的基础,研究它们的构效关系有利于对海洋生物功能肽进行结构改造和修饰,对推进海洋生物资源的开发具有重要意义。本文对近年来国内外在海洋生物功能肽构效关系研究中所取得的主要进展进行综述,为海洋活性物质的开发和应用提供参考。     

海洋微生物活性胞外多糖的研究进展

海洋是生命资源的宝库,地球上的生物80％存在于海洋,海洋生物物种远比陆地生物丰富和复杂。海洋微生物是海洋生物的重要组成部分,是重要的海洋自然资源。近些年来,海洋微生物胞外多糖独特的化学结构和生物活性研究在海洋生态学、微生物学特别是药学领域受到广泛关注,海洋微生物胞外多糖的结构及生物活性研究取得了显著进展。     

海洋微生物毒素研究进展

浩瀚的海洋世界具有高盐、高压、低温、寡营养等诸多特点。海洋中生存着丰富多样的海洋微生物,它们产生了多种多样的生物活性物质,如生物信息物质、药用活性物质、海洋生物毒素和生物功能材料等。其中海洋生物毒素是当前研究中的一个热点,它具有化学结构多样、分子量小、生物活性高及作用机理独特等诸多特点。几乎所有的海洋生物种类都有产毒的个体,近年来的研究表明,作为一个庞大的类群,海洋微生物产毒种类繁多,如细菌、真菌、放线菌以及微藻等。与此同时人们还发现海洋微生物与其它的一些生物毒素之间存在着复杂的关系,研究较多的河豚毒素源于微生物的的观点已逐渐为人们所接受。和其它的毒素一样,微生物毒素既有对人类有害的一面,也有造福人类的一面,而微生物毒素在进一步研究利用中的优势地位也使人们对其投注了更多的目光。作者拟就海洋微生物毒素的产毒种类、毒素特点、检测方法以及资源化利用等方面作一简要综述。     

文蛤C型凝集素基因(Mm-Lec1)的克隆与表达分析

文蛤(Meretrix meretrix)是我国重要的滩涂养殖贝类,病害严重影响文蛤增养殖业,研究文蛤的免疫机制有助于解决文蛤的病害问题。C型凝集素(C-type lectin)参与先天免疫,在识别病原相关分子模式和激活体液免疫因子等方面发挥重要作用。本研究检索已构建的文蛤全长cDNA 文库,经过Blast比对得到了文蛤C型凝集素1(Mm-Lec1)基因的全长cDNA序列。Mm-Lec1序列全长586 bp,5'和3'非翻译区(UTR)的长度分别为21 bp和79 bp,开放阅读框长度为486 bp,编码161个氨基酸,分子量为18.65 kD,理论等电点为4.98。预测的氨基酸序列中含有信号肽(Met1-Ser19)、糖识别结构域(CRD)和糖结合位点(QPN)。Mm-Lec1的三级结构是紧凑型,含有β片层结构。同源性分析结果表明,Mm-Lec1与其他物种C型凝集素相似度在20%~32%;邻接法(Neighbor-Joining, NJ)进化树分析结果表明,Mm-Lec1与紫贻贝CTL 6和栉孔扇贝CTL A聚为一支。实时荧光定量分析结果显示,Mm-Lec1在文蛤鳃、肝胰腺、闭壳肌、外套膜、性腺和血细胞中均表达,其中鳃表达量最高,血细胞次之,性腺中表达量最少;在鳗弧菌(Vibrio anguillarum)刺激实验中,6 h时Mm-Lec1在血细胞中的表达量最低,48 h表达量最高,暗示Mm-Lec1参与文蛤抵御细菌入侵的免疫过程。     

基于马氏珠母贝(Pinctada fucata)血细胞全长转录组数据补体样组分的鉴定与分析

补体系统作为先天免疫的重要组成部分,是一种复杂的限制性蛋白水解系统,其在免疫系统中发挥着重要的防御作用。为分析马氏珠母贝补体系统的组成及作用机制,使用血细胞样品进行了全长转录组测序建库、基因比对、功能注释,共挖掘到212个潜在补体样组分相关基因。补体样组分基因经同源性比对和结构域检测分析表明,检索到的基因分别编码89个含C1q结构域蛋白、57个C型凝集素蛋白、33个纤维胶凝蛋白、11个纤维蛋白原相关蛋白、8个甘露糖结合型凝集素关联丝氨酸蛋白酶、2个含硫酯蛋白(1个C3分子,1个TEP分子)、1个补体受体、2个补体因子、9个丝氨酸蛋白酶。随机选择12个补体相关基因,使用溶藻弧菌刺激前后的血细胞样品进行实时定量PCR检测其表达水平,结果显示C1q(C1q domain containing protein)、C-lectin、MBL(mannose-binding lectin)、ficolin、MASP(mannan-binding lectin serine protease)等基因均呈现出显著差异表达,表明马氏珠母贝补体系统是一个复杂的多组分效应系统,且可能通过凝集素途径或类似于凝集素途径激活补体系统的免疫作用。研究结果为进一步验证马氏珠母贝中存在的原始补体系统提供了分子生物学证据,同时对深入了解马氏珠母贝免疫防御机制,丰富和发展海洋无脊椎动物免疫学内容也具有重要理论意义。     

牙鲆FEL1基因的表达及功能分析

凝集素(Lectin)是一类能与糖进行非共价可逆结合的蛋白质,具有凝集细胞和聚糖的作用。在牙鲆的集约化养殖过程中,会面临许多病原微生物的入侵,造成大量的经济损失,研究表明鱼卵凝集素(Fish egg lectin)是凝集素超家族中的一员,在硬骨鱼的抗菌免疫反应中发挥作用。在本研究中,克隆验证了牙鲆FEL1基因(Fish egg lectin 1,PoFEL1),其中开放阅读框(Open reading frame, ORF)为675 bp,编码224个氨基酸,蛋白分子量为24.8 kDa。PoFEL1组织表达分析显示,PoFEL1在卵巢、肠以及肝脏中的表达量比较高;胚胎发育过程中PoFEL1表达分析显示,在胚胎发育的早期PoFEL1的表达量比较高,随着胚胎的逐渐成熟,其表达量逐渐降低,呈母源性表达。体外细胞刺激实验表明LPS、PGN、Poly(I∶C)和E.tarda刺激牙鲆卵巢细胞系后,PoFEL1的表达上调。利用牙鲆卵巢细胞研究了PoFEL1蛋白的亚细胞定位,证实其分布在细胞质中。用LPS刺激过表达PoFEL1的牙鲆卵巢细胞系,发现细胞因子p38、IL-6和TNF-α的表达显著上调。通过双荧光素酶检测系统发现,过表达PoFEL1能显著上调NF-κB报告基因的表达,从而引起机体的免疫应答,说明PoFEL1对NF-κB通路可能具有调节作用。以上研究结果说明PoFEL1在牙鲆先天性免疫过程中发挥作用。     

国外海洋抗肿瘤活性物质的研究与开发

海洋生物是抗肿瘤活性物质的重要来源。近十几年来，已从不同的海洋生物中分离鉴定了许多结构新颖的抗肿瘤活性物质，显示出诱人的研究开发前景。本文综述了目前国外从海洋动物、海洋植物和海洋微生物抗肿瘤活性物质的研究开发进展。     

外源凝集素──水产动物御敌的有力兵器

外源凝集素是非免疫起源的热敏蛋白质或糖蛋白，由于其多价构型及对持定细胞多糖具结合亲和力，它们选择凝集某些细胞（包括脊椎动物血球及一些病原微生物）和沉淀某些复杂碳水化合物；其凝集活动常被单糖所抑制，有的却需某些二糖、三糖或多糖。外源凝集素分离自广泛的低等和较高等的生物。一些地区水产养殖业受挫，因素较多，但对发病机理认识之缺乏和调动养殖对象本身防病积极性之不足，是其重要原因。外源凝集素可在诸如凝集外来细胞，调理作用等的防御活动中扮演识别因子，协助一些生理活性物发挥作用，参与吞噬、胞囊、凝固、止血及创伤修复等作用。在生物学、细胞学、生物化学、医学和食品科技上有广泛用途。迄今外源凝集素的许多性能并未全清，在自然界中的精细生理作用仍是个谜。本文论述外源凝集素的定义、性能及用途，以提请有关人士重视。     

《中国海洋物种和图集》成果和编纂情况

海洋具有生态系统范围广大、结构和功能复杂多样的特点,表明海洋物种可能多于陆地物种;但由于人类对海洋中生物种类和分布所知甚少,使得海洋生物资源未能得到有效管理和保护,因此编目和发现新的海洋生物已成为全球的热潮。在我国,随着海洋科学研究和社会发展对于可靠的海洋生物种类多样性信息需求的不断增长,需要进一步加强我国海洋生物多样性研究的系统性,因此,在908专项调查研究的基础上,将更多的海洋生物多样性研究积累进行总结和编研,既是海洋生物基础研究自身的需要,也是开展我国海洋生物多样性评估、保护的工作基础。     

深海热液区管状蠕虫Ridgeia piscesae中Ricin B-lectin型结构域基因的克隆与表达

作为一种重要的模式识别因子,凝集素在多个领域中均有着广泛的应用价值,因此,开发和利用新型凝集素将具有重要意义.本研究以生活在深海热液区极端环境条件下的管状蠕虫Ridgeia piscesae为材料,首次从管状蠕虫中克隆获得Ricin B-lectin基因rgal.序列分析表明,RGAL与已知序列的相似性较低,其含有2个Ricin B-lectin型结构域,并且该结构域具有该家族所特有的β-三叶草形三维结构.多方面的分析结果显示RGAL可能是一个新颖的凝集素蛋白.对RGAL进行了原核重组表达,并对其复性条件进行了摸索优化,成功获得了其可溶性表达产物,为后续RGAL的生物活性分析奠定了坚实的基础.     

水生无脊椎动物凝集素研究概述

无脊椎动物体内不存在特异性的免疫球蛋白,因而非特异性免疫因子如凝集素、溶菌酶、溶血素、补体等就起着非常重要的作用。凝集素在无脊椎动物血液中的重要作用是起选择凝集作用,是免疫防御的重要体液因子之一。除血清中有凝集素存在外,在水生动物的皮肤粘液、体液、血细胞和受精卵、未受精卵及胚胎中皆发现存在凝集素。作者从研究简史、检测方法、物理化学性质、生物学性质和功能等几方面对水生无脊椎动物的凝集素研究作一阐述。     

海洋微生物技术

海洋生物技术学（ＭａｒｉｎｅＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,或称海洋生物工程学）兴起于本世纪８０年代。海洋微生物技术是海洋生物技术学的一个组成部分。文中就抗生素、抗心血管化合物、抗病毒及抗肿瘤化合物、海洋生物毒素及酶等海洋生物活性物质,生物粘膜和生物污着,海洋污染的生物治理及水产养殖动物病害诊断与防治等海洋微生物技术的最新进展作了比较全面的综述。     

气候变化对海洋生物多样性的影响

本文针对国内外有关气候变化对海洋生物多样性影响的研究情况,分别从温度、CO2浓度变化、海平面上升、降雨量、海洋水文结构和海流变化以及紫外线辐射增强等方面探讨气候变化对海洋生物多样性的影响,并从病原生物传播、浮游生物群落结构、海洋鱼类群落结构变化等方面分析气候变化对海洋生态系统的影响．针对全球气候变化对我国海洋生物多样性保护带来的挑战,提出了今后的研究重点．     

唾液酸专一性凝集素的研究进展

人们是在近３０ａ来对凝集素进行广泛的研究的 ,在我国 ,则是在８０年代中期以后。而由于人们对无脊椎动物免疫学的认识普遍肤浅 ,制约了对其凝集素的研究 ,但是作为一种重要的体液免疫因子人们又迫切需要了解和利用它的功能。例如 :人们在进行重要的水产经济动物中国对虾的免疫功能研究时发现 :用弧菌诱导过的中国对虾 ,凝集素凝集活力明显增高 ,而在已发病的病虾体中的凝集素活力下降 ［１ ,２］。这一升一降说明凝集素在对虾开始受感染时 ,发挥着免疫防御作用 ,而当对虾已发病时 ,会随着整个免疫系统功能的下降而下降。这都说明凝集素与…     

甲壳动物血清中凝集素对微生物细胞的凝集性能

用12种甲壳动物血清凝集素提取液，对10种微生物细胞进行凝集试验，发现每种甲壳动物血清至少能凝集3种微生物细胞，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞对凝集素反应最为敏感。7种甲壳动物血清凝集素对酿酒酵母细胞的凝集可被2种以上的糖所抑制，12种甲壳动物血清凝集素的温度和pH适应范围表现不一，但它们的凝集活性都被EDTA所抑制。     

海洋真菌多样性的研究进展

海洋微生物作为海洋生物的一个组成，有其独特的特性，耐盐性不能作为区分海洋型与陆生型微生物的标志。本文对海洋真菌的的界定、数量、附着基质、生态类型以及其产生的生物活性物质做了概述。     

贝类血细胞活性氧体内防御作用的研究进展

不论是在海水还是淡水,贝类的生存环境中充满了各种各样的寄生虫和病原体。因此,贝类必须具备一个有效的防御系统来抵抗各种病原微生物的侵袭,使其免受感染。虽然贝类具备坚硬的外壳形成一个物理和化学屏障,但仍然需要一个有效的体内防御网来对付通过伤口或其他途径偶然进入体内的病原微生物。贝类的体内防御系统不同于高等动物,缺乏特异性免疫机制,是以血细胞为防御基础的,这些血细胞能够通过吞噬和包囊来清除体内的外来病原微生物。血细胞释放一些毒性物质来杀灭和消化病原微生物,这些毒性物质中有一类是血细胞在吞噬过程中释放的…     

大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris) Gal-8L基因序列及其细菌凝集活性的鉴定

半乳糖凝集素-8基因(galectin-8,Gal-8)属于凝集素家族一员。已知Gal-8在哺乳动物的先天免疫中发挥重要作用,然而在鱼类中却鲜有报道。本研究通过转录组测序获得大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris)半乳糖凝集素-8样基因(galectin-8 like,Bp Gal-8L)c DNA序列。首先确定其序列特征,其次采用实时定量PCR(real-time quantitative PCR,q PCR)的方法鉴定Bp Gal-8L组织表达分布及其与迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)感染相关性;最后分别通过原核表达获得N端和C端CRD区重组蛋白Bp Gal-8L-N和Bp Gal-8L-C,并采用玻片法观察这两个CRD区的细菌凝集活性和糖类结合特性。多重序列比对显示,Bp Gal-8L蛋白含有两个糖识别结构域(carbohydrate recognition domain,CRD),但只有C端的CRD区存在Gal家族典型的β-半乳糖苷糖类结合基序。系统进化树表明Bp Gal-8L属于鱼类Gal-8的一种亚型。q PCR结果显示,Bp Gal-8L基因m RNA在各组织中普遍表达,并且在迟缓爱德华氏菌感染后大弹涂鱼肝和脾中表达量呈上调趋势。细菌凝集实验结果显示,只有Bp Gal-8L-C重组蛋白对检测的5种革兰氏阴性菌及2种革兰氏阳性菌有凝集作用,并与乳糖和脂多糖特异性结合。综上所述,Bp Gal-8L与大弹涂鱼抗菌免疫密切相关,且其N端和C端CRD区发挥不同作用。