吳 蒙, 李墨非, 孫 黎

大菱鲆CD55負調(diào)控補體激活及其廣譜細菌結(jié)合能力

吳 蒙1, 2, 李墨非3, 孫 黎1, 2

(1. 中國科學院 海洋研究所, 山東 青島 266071; 2. 中國科學院大學, 北京 100049; 3. 天津師范大學 生命科學學院 天津市動植物抗性重點實驗室, 天津 300387)

CD55蛋白在哺乳動物中是一種補體調(diào)控因子, 但其在魚類中的功能未知。本研究探索了大菱鲆()CD55(SmCD55)蛋白的功能。結(jié)果表明, SmCD55蛋白由344個氨基酸殘基構(gòu)成, 含有一個N端信號肽和3個補體調(diào)控蛋白(CCP)功能域?；蛟诖罅怫叶喾N組織中均有表達, 其中, 在肌肉中表達量最低, 在腦組織的表達量最高。通過原核表達獲得了重組的SmCD55(rSmCD55)蛋白, 發(fā)現(xiàn)rSmCD55蛋白能夠抑制大菱鲆血清的溶血活性和殺菌活性, 表明其負調(diào)控補體系統(tǒng)的激活。此外, 本研究還發(fā)現(xiàn)rSmCD55蛋白可以結(jié)合包括重要水產(chǎn)病原菌遲緩愛德華氏菌()、熒光假單胞桿菌()、鰻弧菌()、哈維氏弧菌() 和海豚鏈球菌()在內(nèi)的多種細菌, 其中與哈維氏弧菌的結(jié)合能力最強。以上這些研究結(jié)果豐富了魚類補體系統(tǒng)的理論知識, 加深了對魚類補體激活調(diào)控的了解。

大菱鲆(); CD55蛋白; 補體激活; 細菌結(jié)合

補體系統(tǒng)是免疫系統(tǒng)重要的組成部分, 在先天性免疫反應(yīng)和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1]。補體系統(tǒng)由30多種存在于血清、組織液和細胞膜表面的蛋白質(zhì)構(gòu)成, 主要通過經(jīng)典途徑、旁路途經(jīng)和凝集素途徑這3種方式激活[2]。C3的活化是所有補體激活途徑中的關(guān)鍵步驟, 在3條補體激活途徑中共生成兩種類型的C3轉(zhuǎn)化酶, 即經(jīng)典途徑和凝集素途徑生成的C3轉(zhuǎn)化酶為C4b2a以及旁路途徑生成的C3轉(zhuǎn)化酶C3bBb[3]。C3轉(zhuǎn)化酶進一步激活后續(xù)的補體通路[4]。補體系統(tǒng)激活后能夠在靶細胞表面組裝形成膜攻擊復合物(MAC), 從而引起靶細胞裂解死亡[5]。在正常情況下, 補體系統(tǒng)通過嚴謹?shù)募せ钫{(diào)控機制可以清除入侵機體的病原微生物, 但在補體系統(tǒng)功能失調(diào)的情況下, 補體系統(tǒng)的激活會危害宿主自身的健康細胞[6]。為了防止損傷自身細胞, 宿主體內(nèi)存在多種補體調(diào)控蛋白可以調(diào)節(jié)補體系統(tǒng)的激活, 如CD55、C1抑制劑(C1INH)、CD35、CD46和CD59, 這些調(diào)控蛋白能夠防止補體的異常激活, 從而保護自身細胞[7]。CD55蛋白, 也被稱為補體衰變加速因子(DAF), 哺乳動物中CD55蛋白是一種大約40 kDa的細胞外糖蛋白, 通過糖基磷脂酰肌醇(GPI)連接固定在細胞膜上, 廣泛分布在不同的組織細胞表面和細胞分泌物中[8]。在哺乳動物的研究中表明, CD55蛋白能夠通過加速C3轉(zhuǎn)化酶和C5轉(zhuǎn)化酶中C2a和Bb因子的衰變解離而抑制補體系統(tǒng)激活[9], 從而阻止MAC在細胞膜上的生成。CD55蛋白在體內(nèi)表達異常可引起自身免疫性疾病, 如陣發(fā)性夜間血紅蛋白尿癥[10]。另外, 細胞表面的CD55蛋白可以作為病原微生物(如致病性大腸桿菌()、幽門螺桿菌()和?？刹《?echovirus)等)感染細胞的受體[11]。目前, 針對CD55蛋白的研究主要集中在哺乳動物中, 在硬骨魚還未見有相關(guān)的研究報道。

大菱鲆()是中國主要水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類之一, 具有重要的經(jīng)濟價值。本研究以大菱鲆CD55(SmCD55)蛋白為研究對象, 首次在硬骨魚中探究了CD55蛋白的生物學功能。作者克隆得到了基因, 檢測了基因在大菱鲆組織中的表達情況, 獲得了重組表達的SmCD55蛋白(rSmCD55), 檢測了rSmCD55蛋白對大菱鲆補體系統(tǒng)的激活, 探索了rSmCD55蛋白與水產(chǎn)病原菌等細菌的相互作用, 研究結(jié)果提升了我們對硬骨魚補體調(diào)控系統(tǒng)的認識。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物

健康大菱鲆(500±20 g)采購自山東省青島市一魚類養(yǎng)殖場。在進行實驗前, 將大菱鲆在持續(xù)充氧的21 ℃水箱中暫養(yǎng)兩周。

1.1.2 菌株和培養(yǎng)條件

本實驗中所使用的菌株包括大腸桿菌、遲緩愛德華氏菌()、熒光假單胞桿菌()、鰻弧菌()、哈維氏弧菌()、海豚鏈球菌()、枯草芽孢桿菌()和藤黃微球菌()。鰻弧菌、哈維氏弧菌、遲緩愛德華氏菌、熒光假單胞桿菌和枯草芽孢桿菌在28 ℃條件下在Luria–Bertani broth (LB) 培養(yǎng)基中培養(yǎng);和在37 ℃條件下在LB培養(yǎng)基中培養(yǎng);在28 ℃條件下在Trypticase Soy Broth (TSB)培養(yǎng)基中培養(yǎng)。

1.1.3 實驗試劑

RNA提取試劑盒(FastPure Cell/Tissue Total RNA Isolation Kit V2)、實時熒光定量PCR試劑盒(AceQ Universal SYBR qPCR Master Mix)和同源重組試劑盒購自諾維贊公司; 反轉(zhuǎn)錄試劑盒(ReverTra Ace qPCR RT Master Mix)購自東洋紡公司; 克隆(DH5α)和表達(BL21)感受態(tài)大腸桿菌購自擎科生物技術(shù)有限公司; Hank’s平衡鹽溶液購自索萊寶公司; 脫纖維羊血紅細胞購自貝博公司; 小鼠抗his抗體和辣根過氧化物酶(HRP)標記的羊抗小鼠IgG抗體購自Abcam公司。

1.2 方法

1.2.1基因序列分析

利用美國國家生物技術(shù)信息中心(NCBI) 數(shù)據(jù)庫獲得基因的序列(登錄號: XP_035488277.1)信息, 采用SignalP-5.0(https://services.healthtech.dtu.dk/ service.php?SignalP-5.0)進行信號肽分析, 采用SMART在線工具進行結(jié)構(gòu)域分析, 利用DNAMAN軟件進行多重序列比對, 使用MEGA軟件進行進化樹分析。

1.2.2 實時熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測基因的表達

qRT-PCR方法參照以前的研究[4]。為了檢測正常生理條件下基因的表達, 在無菌條件下, 取5條大菱鲆的鰓、肌肉、脾、頭腎、腸、血、腦、心和肝組織, 按照RNA提取試劑盒說明提取總RNA, 使用Nanodrop測定260/280吸光度比值來檢測RNA的質(zhì)量。cDNA的合成借助東洋紡公司的反轉(zhuǎn)錄試劑盒進行。采用諾維贊公司的AceQ Universal SYBR qPCR Master Mix試劑盒進行qRT-PCR, 內(nèi)參基因選擇β-actin[12], 實驗中所用到的引物為: β-actin-RT-F (5′-ATGGATGAGGAAATCGCTGCC-3′)、β-actin-RT-R (5′-CTCCCTGATGTCTGGGTCGTC-3′)、SmCD55-RT-F (5′-GCCAAGTGTGAAACCGTGAC-3′)、SmCD55-RT-R (5′-AGGAGGCCCAGAGTCGTATT-3′)。qRT-PCR反應(yīng)體系為20 μL, 包括qPCR Master Mix 10 μL, 引物各1 μL, ddH2O 6 μL, 模板2 μL。采用2–ΔΔCT法分析基因的表達水平[13]。

1.2.3 SmCD55重組蛋白(rSmCD55)的表達和純化

以基因cDNA序列為模板, 用引物SmCD55-F(5′-GAACAGATTGGTGGTGGATCCATGA ACTGCCCTAAACCTCGGGCA-3′, 下劃線部分為同源臂序列)和SmCD55-R(5′-AGGTGCATATTCGATACGCGT-3′, 下劃線部分為同源臂序列)擴增不包含信號肽(27～298位)的SmCD55胞外段。PCR產(chǎn)物經(jīng)過膠回收, 通過同源重組的方式插入表達質(zhì)粒pET28a-Sumo[4]。將重組產(chǎn)物轉(zhuǎn)化到克隆感受態(tài)大腸桿菌DH5a中, 然后挑選陽性克隆并進行測序, 測序正確的質(zhì)粒命名為pEtSmCD55-Sumo。將質(zhì)粒pEtSmCD55-Sumo(表達重組蛋白rSmCD55-Sumo)和pET28a-Sumo(表達重組對照蛋白rSumo)轉(zhuǎn)化到表達大腸桿菌BL21中。重組蛋白的純化按之前報道的方法進行[14]。將菌株接種到LB培養(yǎng)基中, 37 ℃培養(yǎng)至對數(shù)生長期, 添加終濃度為0.1 mmol/L的異丙基-?-D-硫代半乳糖(IPTG), 于16 ℃培養(yǎng)箱中誘導12 h后收集菌體。對菌體進行超聲破碎, 離心后收集上清。將含有重組蛋白rSmCD55-Sumo的上清液中加入Sumo蛋白酶去除融合蛋白中的Sumo標簽, 然后利用鎳柱純化rSmCD55蛋白。rSumo按照同樣方法純化。最后, 采用聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)法檢測純化得到的蛋白。

1.2.4 檢測rSmCD55蛋白處理后血清的溶血活性和殺菌活性

將大菱鲆血清用Hank’s平衡鹽溶液稀釋8倍、16倍和32倍, 分別與rSmCD55蛋白、rSumo蛋白或 PBS(對照)混合, rSmCD55蛋白和rSumo蛋白的終質(zhì)量濃度為100 μg/mL。室溫下孵育1 h。在溶血試驗中, 將羊血紅細胞用Hank’s平衡鹽溶液洗滌并制備細胞濃度為1×109細胞/mL的重懸液。在96孔板中, 將10 μL(約107細胞)的羊紅細胞重懸液與100 μL蛋白或PBS處理后的不同稀釋度的血清混合, 22 ℃孵育20 min, 然后離心10 min(4 000 r/min), 緩慢吸出上清并測定OD450。為方便比較, 將血清稀釋8倍時對照組的溶血活性設(shè)為100%, 以此計算其他組的溶血活性。在殺菌試驗中, 將大腸桿菌用Hank’s平衡鹽溶液洗滌并制備濃度為1×106CFU/mL的細菌重懸液。取300 μL蛋白或PBS處理后的不同稀釋度的血清與等體積的細菌重懸液均勻混合, 室溫下孵育1 h。孵育完成后, 將混合液進行梯度稀釋并均勻涂布到LB固體平板上, 隨后將平板倒置放置于37 ℃培養(yǎng)箱中, 12 h后進行平板計數(shù)。為方便比較, 將血清稀釋8倍時對照組的殺菌活性設(shè)為100%, 以此計算其他組的殺菌活性。

1.2.5 檢測rSmCD55蛋白結(jié)合細菌以及對細菌生存的影響

將大腸桿菌、遲緩愛德華氏菌、熒光假單胞桿菌、鰻弧菌、哈維氏弧菌、海豚鏈球菌、枯草芽孢桿菌和藤黃微球菌進行接種培養(yǎng)至OD600為0.8, 細菌離心后用PBS清洗并重懸于PBS至108CFU/mL。細菌與蛋白質(zhì)的相互作用按照之前的報道用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測[15]。為了檢測rSmCD55蛋白對細菌生存的影響, 將細菌懸液與終濃度為100 μg/mL的rSmCD55蛋白、rSumo蛋白或PBS在22 ℃條件下孵育2 h。然后稀釋混合液, 均勻涂布到含瓊脂的培養(yǎng)平板上, 在37 ℃或28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h, 計數(shù)細菌數(shù)量。

2 結(jié)果

2.1 SmCD55蛋白序列分析

SmCD55蛋白由344個氨基酸殘基組成, 理論分子量為36.8 kDa, 預測等電點(pI)為7.85。結(jié)構(gòu)預測分析表明, SmCD55蛋白序列N-端1～26位氨基酸殘基為信號肽(Signal peptide)序列, 其后有3個補體調(diào)控蛋白(CCP)結(jié)構(gòu)域(28～86氨基酸殘基、91～143氨基酸殘基和148～204氨基酸殘基)。選取硬骨魚和哺乳動物CD55蛋白的同系物與SmCD55蛋白進行序列比對, 結(jié)果表明, SmCD55蛋白與所選同系物序列的相似性在27%～68%(圖1), 其中SmCD55蛋白與射水魚()CD55蛋白相似性最高(68%), 在硬骨魚中與虹鱒()CD55蛋白相似性最低(37%), 在哺乳動物中與人類()的CD55蛋白相似性最低(27%)。構(gòu)建的進化樹分析表明, SmCD55蛋白與硬骨魚類CD55蛋白分子在進化上關(guān)系較近, 與射水魚關(guān)系最近, 與虹鱒關(guān)系較遠(圖2)。用于和SmCD55蛋白序列進行比對和進化樹分析的物種包括:, XP_ 040890444.1;, XP_022617127.1;, XP_031157844.1;, XP_030277131.1;, XP_033483710.1;, XP_024915538.1;, XP_ 005458494.1;, XP_021425213.2;, XP_006249779.1;, ANF06964.1。

2.2 SmCD55基因的組織特異性表達譜

在健康大菱鲆中, 利用qRT-PCR技術(shù)檢測基因在大菱鲆各個組織中的表達情況。實驗結(jié)果表明, 大菱鲆肌肉、腸、鰓、頭腎、心、脾、血、肝和腦組織中均有基因的表達, 其中在腦組織中表達量最高(圖3)。

2.3 rSmCD55蛋白對補體激活的影響

為了研究SmCD55蛋白在補體激活中的作用, 作者利用原核表達系統(tǒng)純化出了rSmCD55蛋白和rSumo蛋白(圖4)。采用不同濃度的rSmCD55蛋白、rSumo蛋白或PBS (對照組)處理大菱鲆血清, 然后檢測血清的溶血活性和殺菌活性。實驗結(jié)果表明, 在血清稀釋8倍和16倍時, 用rSmCD55蛋白處理后血清的溶血活性顯著低于對照組, 8倍和16倍稀釋血清的溶血活性分別下降了5%和21%; 而用對照蛋白rSumo處理的血清在溶血活性方面沒有顯著變化(圖5a)。在血清稀釋8倍、16倍和32倍時, 用rSmCD55蛋白處理后血清的殺菌活性顯著降低; 相比對照組, rSmCD55蛋白處理后的8倍、16倍和32倍稀釋血清的殺菌活性分別下降了45%、75%和46%(圖5b)。

圖1 SmCD55蛋白同系物序列的比對

括號中的數(shù)字表示SmCD55蛋白和被比較序列的整體相似度。完全相同的氨基酸殘基用藍色標記, 相似度≥75%的氨基酸殘基用黑色標記, 相似度≥50%的氨基酸殘基用灰色標記。Signal peptide和CCP (complement control protein)結(jié)構(gòu)域用紅色箭頭在圖中標記

The numbers in parentheses represent the overall similarity between SmCD55 protein and the sequence being compared. Identical amino acid residues were marked in blue, those with similarity ≥75% were marked in black, and those with similarity ≥50% were marked in gray. The signal peptide and CCP (Complement Control Protein) domains are marked with red arrows

2.4 rSmCD55結(jié)合細菌情況

為了檢測rSmCD55蛋白是否能夠與細菌相互作用, 將不同濃度的rSmCD55蛋白或rSumo蛋白與大腸桿菌、遲緩愛德華氏菌、熒光假單胞桿菌、鰻弧菌、哈維氏弧菌、海豚鏈球菌、枯草芽孢桿菌或藤黃微球菌孵育。ELISA結(jié)果顯示, rSmCD55蛋白能夠以濃度依賴的方式結(jié)合所有檢測的細菌(圖6)。與rSmCD55蛋白結(jié)合最強的細菌是哈維氏弧菌, 結(jié)合最弱的細菌是遲緩愛德華氏菌。進一步檢測了rSmCD55蛋白是否對細菌具有殺傷作用。結(jié)果顯示, rSmCD55蛋白對這些細菌沒有明顯的殺傷作用(數(shù)據(jù)未展示)。

3 討論

本研究對SmCD55蛋白進行了序列分析、組織分布和生物功能的研究。序列分析表明, SmCD55蛋白氨基酸序列與射水魚CD55蛋白相似度最高, 在進化上與硬骨魚CD55蛋白同系物距離最近。預測的SmCD55蛋白氨基酸序列中含有一個信號肽和3個CCP功能域。之前的研究表明, 哺乳動物CD55蛋白中存在4個CCP功能域, 其中第2、3和4個CCP功能域可以特異性地結(jié)合旁路途徑的C3轉(zhuǎn)化酶(C3bBb), 引起B(yǎng)b片段與C3b結(jié)合的不穩(wěn)定性, 從而釋放Bb片段, 造成C3轉(zhuǎn)化酶的衰變解離[16, 17]。CCP功能域在SmCD55蛋白的保守性存在表明, SmCD55蛋白可能在補體激活調(diào)控中具有與哺乳動物CD55蛋白相似的生物學功能。CD55蛋白在哺乳動物體內(nèi)分布十分廣泛, 存在于粒細胞、單核細胞、淋巴以及許多上皮細胞的表面[8, 18]。在本研究中, 作者發(fā)現(xiàn)基因在所有被檢測的9種大菱鲆組織中都表達, 說明SmCD55蛋白可能與哺乳動物CD55蛋白類似, 在保護自身組織細胞免受補體損傷中發(fā)揮作用。

圖2 SmCD55蛋白的系統(tǒng)進化分析

利用MEGA 6.0軟件, 使用鄰位相連法構(gòu)建系統(tǒng)進化樹, 測定了大菱鲆SmCD55蛋白與其他硬骨魚和哺乳動物CD55蛋白在進化上的關(guān)系

The phylogenetic tree of turbot SmCD55 protein was constructed by ortho-linkage method using MEGA 6.0 software, and the evolutionary relationship between SmCD55 protein and other teleost and mammals was determined

圖3 SmCD55基因在健康大菱鲆組織中的表達情況

利用實時熒光定量PCR方法, 檢測健康大菱鲆肌肉、腸、鰓、頭腎、心、脾、血、肝和腦組織中基因的表達。為了便于各組織間比較, 作者將肌肉組織表達水平設(shè)為1。數(shù)據(jù)是3次實驗數(shù)據(jù)的平均值, 用±表示標準誤差

The expression ofgene in muscle, intestine, gill, head kidney, heart, spleen, blood, liver and brain of healthy turbot was detected by real-time quantitative PCR.In order to facilitate the comparison between tissues, the authors set the expression level of muscle tissue as 1.Data are the means of three independent assays and presented as means±SEM

圖4 聚丙烯酰胺凝膠電泳分析rSmCD55蛋白

泳道1為蛋白標準Marker, 泳道2為rSumo蛋白, 泳道3為rSmCD55蛋白。將純化后的蛋白利用聚丙烯酰胺凝膠電泳分析, 利用考馬斯亮藍R-250染色進行觀察

Lane 1 was the protein standard Marker, lane 2 was rSumo protein, and lane 3 was rSmCD55 protein.The purified protein was analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis and observed by Coomassie bright blue R-250 staining

已有報道表明, 從人紅細胞中純化的天然CD55蛋白可以插入兔()和羊()的紅細胞膜中, 并抑制人類補體對兔和羊紅細胞的裂解能力[9], 這種抑制作用是通過CD55蛋白加速C3轉(zhuǎn)化酶的衰變解離造成的[18]。CD55蛋白異常可導致疾病, 例如, 陣發(fā)性夜間血紅蛋白尿癥是一種以紅細胞對補體溶血活性異常敏感為特征的自身免疫性疾病, 紅細胞表面CD55蛋白表達缺陷是造成這種疾病的主要原因[19-21]。在我們的研究中, 發(fā)現(xiàn)用rSmCD55蛋白處理的大菱鲆血清的溶血活性和殺菌活性明顯降低, 說明rSmCD55蛋白抑制了大菱鲆補體系統(tǒng)的激活, 是一種補體激活的負調(diào)控因子。

圖5 rSmCD55蛋白對補體激活的影響

用rSmCD55蛋白、rSumo蛋白或PBS (對照) 處理不同稀釋度的大菱鲆血清, 隨后測定血清的溶血活性(a)和殺菌活性(b)。數(shù)據(jù)以平均值±表示標準誤差(= 3)表示。為實驗次數(shù)。*.<0.05, **.<0.01

The serum of turbot was treated with rSmCD55 protein, rSumo protein or PBS (Control), and the hemolytic activity (a) and bactericidal activity (b) of the serum were determined.Data are shown as means±SEM (= 3). n, the number of times the experiment was performed. *.<0.05, **.<0.01

圖6 rSmCD55蛋白與細菌的結(jié)合情況

將大腸桿菌、遲緩愛德華氏菌、熒光假單胞桿菌、鰻弧菌、哈維氏弧菌、海豚鏈球菌、枯草芽孢桿菌和藤黃微球菌分別與不同濃度的rSmCD55蛋白孵育, 對照組細菌與PBS孵育, 利用ELISA法檢測細菌與蛋白的結(jié)合。數(shù)據(jù)是3次獨立實驗的平均值, 用±表示標準誤差

、、、、、、andwere incubated with different concentrations of rSmCD55 protein, respectively. The control group was incubated with PBS, and the binding between bacteria and protein was detected by ELISA.Data are the means of three independent assays and presented as means±SEM

人類CD55蛋白在所有暴露于血清的細胞上都高水平表達。這種廣泛性表達使得CD55蛋白被某些病原微生物利用, 成為微生物感染宿主細胞的受體[22]。NOWICKI等[23-24]首次報道了人類CD55蛋白可以被泌尿系統(tǒng)致病性大腸桿菌結(jié)合并充當細菌感染細胞的受體。幽門螺桿菌是一種人類常見病原菌, 其誘導多種胃部疾病。研究表明, 在幽門螺桿菌感染后, 胃組織細胞中CD55蛋白表達增加, 并且與幽門螺桿菌結(jié)合, 在宿主-病原體的相互作用中充當病原的細胞受體[11]。在本研究中, ELISA結(jié)果顯示rSmCD55蛋白可以結(jié)合多種革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌, 包括常見的魚類病原菌, 但這種結(jié)合作用并不影響細菌的生存與繁殖。鑒于上述哺乳動物CD55蛋白在幾種病原體黏附和入侵宿主細胞中的作用, 我們推測, SmCD55蛋白有可能作為病原菌感染大菱鲆組織細胞的受體, 病原菌能夠通過結(jié)合CD55蛋白逃逸魚類血清的殺傷作用, 達到感染宿主細胞的目的。這種推測的正確性有待將來的研究檢驗。

4 結(jié)論

綜上所述, 研究結(jié)果表明, SmCD55蛋白是哺乳動物CD55蛋白的同系物, 在健康大菱鲆的多種組織中呈組成型表達。rSmCD55蛋白可以抑制大菱鲆補體系統(tǒng)的激活, 顯著降低血清補體的溶血活性和殺菌活性。另外, rSmCD55蛋白可以與包括水產(chǎn)致病菌在內(nèi)的多種細菌結(jié)合。這些結(jié)果表明大菱鲆CD55蛋白在補體系統(tǒng)的激活中起負調(diào)控作用, CD55蛋白也可能作為病原菌在細胞表面的受體, 協(xié)助病原菌逃逸宿主補體的殺傷。因此, CD55蛋白不僅在魚類自身免疫調(diào)控中發(fā)揮重要作用, 而且可能參與病原感染過程。這些結(jié)果為魚類補體激活調(diào)控機制提供了新的認知。

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TurbotCD55 negatively regulates complement activation and binds a variety of bacteria

WU Meng1, 2, LI Mo-fei3, SUN Li1, 2

(1. CAS Key Laboratory of Experimental Marine Biology, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Tianjin Key Laboratory of Animal and Plant Resistance, College of Life Sciences, Tianjin Normal University, Tianjin 300387, China)

Turbot () is an important commercial fish species in China. CD55protein is known to be a complement regulator in mammals, but its function in fish is unknown. In this study, we examined the function of turbot CD55 (SmCD55) protein. The results showed that SmCD55 protein consisted of 344 amino acid residues and contained an N-terminal signal peptide and three complement control protein domains.gene was expressed in several tissues of turbot, with the lowest expression level in muscle and the highest expression level in brain. A recombinant SmCD55 (rSmCD55) protein was obtained from a prokaryotic expression system. rSmCD55 protein significantly inhibited the hemolytic and bactericidal activities of turbot serum, suggesting that rSmCD55 negatively regulates complement activation.In addition, rSmCD55 protein is bound to a variety of bacteria, including the aquaculture pathogens,,,, and. Of these bacteria,exhibited the strongest binding ability to rSmCD55 protein.These results add new insight into the complement system in fish and promote our understanding of complement activation and regulation in fish.

; CD55; complement regulation; bacterial binding

Apr. 1, 2022

[National Key Research and Development Program of China, No. 2018YFD0900500]

S917.4

A

1000-3096(2022)07-0024-08

10.11759/hykx20220410001

2022-04-10;

2022-04-29

國家重點研發(fā)計劃項目(2018YFD0900500)

吳蒙(1996—), 男, 山東菏澤人, 碩士研究生, 主要從事魚類固有免疫方面的研究, 電話: 17865528977, E-mail: 251300798@ qq.com; 李墨非(1986—),通信作者, 電話: 15969820960, E-mail: limofei@tjnu.edu.cn; 孫黎(1965—), 通信作者, 電話: 0532-82898829, E-mail: lsun@qdio.ac.cn

(本文編輯: 譚雪靜)