新疆不同品种绵羊抗菌肽NK-lysin多态性与抗肿瘤活性关系研究

NK-lysin is an important effector proteins in innate immune system,which has anti-microbial and anti-tumor function and its polymorphism is associated with various pathological process. Sheep pulmonary adenomatos is serious harm for sheep breeding in Xinjiang area, anti-cancer therapy and disease resistance breeding is significent in animal production. Sheep NK-Lysin polymorphism may be associated with the susceptibility of sheep pulmonary adenomatos and play an important role in the formation of the pathological lung adenomas.In this study,The NK-lysin gene SNP polymorphism and mutation frequency in four varieties of sheep(Kazak, Altay, merino and Suffolk) will be detected and use bioinformatics methods to predict SNP mutations leading to amino acid mutations in protein structure and function relationship.NK-lysin protein or core functional peptides will be expressed in E.coli expression system or synthetized.design a serious experiments to screen best antitumor expressed protein or synthetized peptides.observe the role of these protein or peptides which be used in artificial lung adenoma model treatment,probe the relationship between pathological formation and anti-tumor therapy for providing theoretical support for anti-cancer therapy and sheep disease resistance breeding .

NK-lysin是先天免疫系统的一种重要效应蛋白，具有抗微生物和杀死肿瘤细胞的功能，其多态性与多种疾病病理过程相关。绵羊肺腺瘤病对新疆种羊养殖危害严重，抗肿瘤治疗和抗病选育具有重要生产意义。绵羊NK-Lysin的多态性可能与绵羊肺腺瘤病的易感性相关，在肺腺瘤病理形成中发挥重要作用。本项研究通过对新疆哈萨克羊、阿勒泰羊、美利奴羊和萨福克羊四个品种绵羊NK-Lysin基因CDS区测序，分析SNP多态性以及突变频率和特点，利用生物信息学方法预测SNP突变导致氨基酸突变的蛋白结构和功能关系；通过大肠杆菌表达或人工合成NK-Lysin主要功能区；设计不同实验组检测和筛选对肿瘤细胞的杀伤作用最佳的突变体或功能区；通过人工感染肺腺瘤模型治疗的病理观察确定NK-Lysin在肺腺瘤病理形成的作用，为抗肿瘤治疗和绵羊的抗病育种提供理论支持。

NK-lysin是一种抗菌肽类物质，在机体天然免疫中发挥重要作用，它们具有多种生物学功能，能够抗细菌、真菌、病毒及寄生虫等病原，同时对肿瘤细胞也具有抑制和杀伤作用。绵羊NK-lysin多态性与绵羊感染性疾病以及肿瘤性疾病发生可能存在关系。. 本项研究对新疆哈萨克羊、阿勒泰羊、美利奴羊和萨福克羊四个品种绵羊NK-Lysin 基因CDS区测序，分析SNP多态性突变位点，结果发现新疆哈萨克羊、萨福克羊、阿勒泰羊和美利奴羊NK-Lysin 基因存在丰富的多态性，对突变位点推导氨基酸序列分析合成NK-Lysin蛋白主要功能区多肽，构建重组酵母表达载体表达绵羊NK-Lysin蛋白，对不同细菌进行抑菌实验和MIC测定确定合成多肽和表达蛋白的抗菌活性，结果表明：合成绵羊NK-Lysin不同功能区段多肽和表达蛋白对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等有不同程度的抑制和杀伤作用；对不同癌细胞株进行生长抑制实验确定合成多肽和表达蛋白对肿瘤细胞的抑制作用，结果表明：合成多肽NK559777-18、NK7652-23、GC16、G22和表达蛋白对人肾癌细胞和食道癌细胞有明显抑制作用；建立雏鸡感染实验模型和小鼠乳房炎模型验证筛选合成多肽和表达蛋白的的治疗作用，结果表明：合成多肽NK559777-18、NK7652-23对雏鸡感染沙门氏菌有明显的治疗作用，GC16、G22以及表达蛋白对小鼠金黄色葡萄球菌乳房炎具有良好的治疗作用；分离新疆地区外源性绵羊肺腺瘤病毒并对其全基因序列进行分析，建立肺腺瘤人工感染绵羊模型，对人工感染绵羊肺腺瘤模型中NK-Lysin基因及其调控受体TLR7，8的表达进行检测，结果表明新疆地区外源性绵羊肺腺瘤病毒复制感染成功，绵羊NK-Lysin参与了绵羊肺腺瘤病理形成过程，早期表现为表达升高，腺瘤病灶形成后则表达量下降。TLR7，8的多态性和表达差异与绵羊肺腺瘤病毒易感性有关。本项研究为探明绵羊NK-Lysin生物学功能和主要功能区多肽的兽医临床应用提供理论支持。