大鲵肽聚糖识别蛋白家族及其抗菌免疫功能研究

The Chinese giant salamanders Andrias davidianus is the largest extant amphibian species in China. With the development of A. davidianus aquaculture, its bacterial diseases increase greatly, resulting in catastrophic losses to salamanders aquaculture. Peptidoglycan recognition proteins (PGRPs) are important antibacterial proteins in vertebrate. In the present work, the members of salamanders PGRP are cloned and their expression in tissues of health and bacterial infected salamanders are also studied to explore the expression pattern of salamanders PGRPs during bacterial infection. Then, the recombinant proteins of salamanders PGRPs are prepared and their activity of antibacterial, amidase, bacterial and PAMPs binding are characterized to illuminate the immune function and mechanism of PGRPs during bacterial infection. Results of this work may provide solid basis for illuminating the function of PGRPs in immune system of salamanders defensing against bacterial, and provide new idea for the prevention and treatment of bacterial disease of salamanders, and also give more information for exploring the functional evolution of animal pattern recognition receptors.

大鲵（Andrias davidianus）是我国特有的现存体型最大的珍稀两栖动物。随着人工养殖规模的扩大，细菌性疾病对大鲵养殖生产的危害愈加严重。肽聚糖识别蛋白是一类重要的抗菌蛋白。本项目拟解析大鲵肽聚糖识别蛋白家族成员组成，组织表达模式，细菌感染对各成员转录水平的影响，揭示大鲵肽聚糖识别蛋白家族成员在细菌感染过程中的表达变化规律；在此基础上，制备大鲵肽聚糖识别蛋白家族成员的重组蛋白，分析其抑菌活性、酰胺酶活性、结合细菌以及细菌配体活性，阐明大鲵肽聚糖识别蛋白家族成员在细菌感染过程中的免疫功能。该项目的完成将为阐明大鲵肽聚糖识别蛋白家族成员在抗菌防御系统中的功能及其作用机制奠定坚实基础，为大鲵细菌性疾病的防治提供新思路，也为全面揭示动物模式识别受体的功能演化提供重要的信息。

大鲵（Andrias davidianus）是我国特有的现存体型最大的珍稀两栖动物。随着人工养殖规模的扩大，细菌性疾病对大鲵养殖生产的危害愈加严重。肽聚糖识别蛋白是一类重要的抗菌蛋白。本项目克隆得到了大鲵两个短型肽聚糖识别蛋白基因（adPGRP1 和adPGRP2）。adPGRP1 和adPGRP2在健康大鲵不同组织中均有表达。在嗜水气单胞菌感染后，adPGRP1和adPGRP2在不同的组织中呈显著上调表达。adPGRP1和adPGRP2具有细菌配体结合活性，对Lys型肽聚糖和Dap型肽聚糖均具有较强的结合能力；adPGRP1和adPGRP2具有酰胺酶活性，能够水解Lys型肽聚糖和Dap型肽聚糖；adPGRP1和adPGRP2具有抑菌活性，能够显著抑制胞内菌和胞外菌的增殖。但是，adPGRP1和adPGRP2不具有细菌结合活性，这与哺乳类肽聚糖识别蛋白相类似。此外，adGPRP1和adPGRP2能够显著诱导NF-κB的活化，提示adGPRP1和adPGRP2可能通过活化NF-κB而介导免疫应答反应。本项目阐明了大鲵短型肽聚糖识别蛋白在抗菌防御系统中的功能及作用机制，为全面揭示动物模式识别受体的功能演化提供了重要的信息。