对虾富含亮氨酸基序（LRR）蛋白在先天免疫中的功能研究

In invertebrate such as shrimp, the innate immune reaction against pathogens could be initiated by the recognition of pattern recognition receptors to pathogen associate molecular pattern. And the pattern recognition receptors play key roles in the innate immune system. Leucine rich repeat（LRR）domain containing proteins play important roles as pattern recognition receptors in the innate immunity of plants and animals. We identified four different LRR containing proteins in our previous work, and they were different from Toll like and Nod like receptors.They could be upregulated by bacteria or virus challenge.Their functions were barely studied in the immunity of animals. Our project is based on the sequence of four LRR proteins to study the tissue distribution and expression pattern after pathogen challenge, to study their binding ability to carbohydrate,bacteria and virus protiens, to study their function mechanism by RNA interference and overexpression in vivo, to find their interaction proteins by the phage display technology and yeast two-hybrid system. This work could enrich our knowledge of the innate immunity of shrimp, and provide some new methods for shrimp disease control.

对虾等无脊椎动物的先天免疫反应是由模式识别受体识别病原相关分子模式来启动信号转导途径,从而引起清除病原体的反应，因此模式识别受体是免疫系统启动的关键分子。富含亮氨酸重复基序(LRR)的蛋白作为模式识别受体在动植物免疫中发挥重要作用。我们前期工作从日本对虾中发现了四种不同于Toll和NOD样受体的富含LRR蛋白，它们受细菌或白斑病毒刺激上调表达。这类蛋白在动物免疫中的功能所知甚少。本项目就是在获得这些富含LRR蛋白全长基因的基础上，系统研究它们在mRNA水平和蛋白水平的组织分布以及病原刺激后的表达模式；重组表达这些蛋白及其不同的结构域，研究重组蛋白的多糖和细菌结合能力以及病毒蛋白的结合能力；利用RNA干扰及过表达等方法研究它们在对虾免疫反应中的功能，利用噬菌体展示文库淘选或酵母双杂交等方法，揭示其互作蛋白并阐明作用机理。该研究可以丰富对虾先天免疫的理论，为对虾养殖中的疾病防治提供新思路。

对虾是一种重要的海水养殖动物,在我国的水产养殖中占有重要的经济地位,但养殖的对虾经常大面积暴发疾病，出现爆发性死亡，给对虾养殖业造成巨大的经济损失。因此对虾疾病的预防和治疗就尤为重要。我们对对虾的免疫系统进行了系统研究,分析了对虾受到细菌和病毒刺激感染后的免疫信号途径,对对虾免疫防御的分子机制进行了初步研究,为对虾疾病的防治奠定了分子生物学基础。.动植物的多种免疫受体中都有亮氨酸基序的存在。亮氨酸基序蛋白的主要功能是参与蛋白与蛋白以及蛋白与其配体的相互作用，但是对虾的含亮氨酸基序的蛋白(LRRC)还没有详细的研究。我们在基金项目的资助下，从日本囊对虾中筛选得到了四种LRRC基因。在现阶段的研究中，我们从中选取了一个进行了后续研究，并将其命名为MjLRRC1。实验结果表明MjLRRC1广泛分布在对虾的各个组织中，在鳃和胃中的表达量相对最高。在鳃和肝胰腺中，MjLRRC1的转录水平没有受到鳗弧菌Vibrio anguillarum和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus的注射刺激而出现显著性表达变化。但是在经口感染对虾即喂食对虾鳗弧菌后，MjLRRC1在胃中受到鳗弧菌感染上调表达，表明MjLRRC1可能参与对虾胃的免疫反应，但是MjLRRC1在肠中的表达无显著性上调。体外重组表达的MjLRRC1蛋白可以结合多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，以及肽聚糖、脂多糖和脂磷壁酸等多种细菌胞壁成分。体内RNA干扰实验结果显示MjLRRC1可以调控胃中多种抗菌肽的表达并参与胃中外源鳗弧菌的清除。结果表明MjLRRC1可能作为一种模式识别蛋白参与对虾的先天免疫反应。.MjLRRC1的表达模式和体内体外功能研究，阐明了LRRC蛋白在对虾先天免疫反应中的重要作用，LRRC蛋白作为一种模式识别蛋白在对虾的免疫途径中起到了重要的作用，这一研究结果在理论上为我们丰富和完善了对虾免疫信号途径的理论知识，加深了我们对虾类等无脊椎动物免疫防御机制的了解，为我们预防和治疗对虾疾病提供了很好的理论依据。