劉洪巖,薛暉,張世勇,王江,趙沐子,陳校輝,邊文冀
(江蘇省淡水水產(chǎn)研究所,江蘇 南京 210017)
Hepcidin是一種富含半胱氨酸的多肽,最先在人源的hepcidin中發(fā)現(xiàn)其具有抗菌活性。此后,hepcidin在許多其他的脊椎動(dòng)物被陸續(xù)發(fā)現(xiàn),包括爬行類,兩棲類和魚類。在魚類中,hepcidin最先從雜交條紋鱸中發(fā)現(xiàn),目前至少已經(jīng)在37種魚類中鑒定到了該抗菌肽[1]。Hepcidin一般是一個(gè)由4個(gè)二硫橋形成harpin-折疊,包含8個(gè)半胱氨酸,然而魚hepcidin序列分析表明,魚類hepcidin只含有4,6或7個(gè)半胱氨酸[2]。
魚類hepcidin基因在進(jìn)化過程中發(fā)生了重復(fù)和多樣化的過程中,產(chǎn)生了多重基因拷貝的,最多能達(dá)到八個(gè)之多[2]。Hepcidin基因由3個(gè)外顯子和內(nèi)含子編碼一個(gè)信號肽,一個(gè)端功能前區(qū)和成熟肽。Hepcidin RNA轉(zhuǎn)錄的肽段大小的范圍可以從81到96個(gè)氨基酸,而成熟的hepcidin只有19~31個(gè)氨基酸,與分子量約2~3 kDa。hepcidin的等電點(diǎn)一般8以上,因此,hepcidin是陽離子抗菌肽。不過也有例外,如預(yù)測斜帶石斑魚的hepcidin等電點(diǎn)只有5.4[3]。
魚有兩種 hepcidin,hamp1和 hamp2。然而,hamp1在輻鰭魚和非輻鰭魚中都有發(fā)現(xiàn),而hamp2只在輻鰭魚中有發(fā)現(xiàn)。此外,系統(tǒng)發(fā)育研究顯示hamp2存在正向選擇(但hamp1和哺乳動(dòng)物中同源的基因卻不存在),這表明不同的環(huán)境中的適應(yīng)性進(jìn)化可能與宿主和病原體的相互作用有關(guān)。
與其他抗菌肽基因類似,魚類hepcidin可以由革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌誘導(dǎo)表達(dá)。此外,釀酒酵母、腫瘤細(xì)胞系如L-1210和SAF-1也可以誘導(dǎo)hepcidin的表達(dá)。魚類hepcidin基因也可以由病毒或聚I∶C以及有絲分裂原誘導(dǎo)表達(dá)。此外,環(huán)境雌激素內(nèi)分泌干擾物β-雌二醇下調(diào)大口黑鱸肝臟hepcidin 亞型基因的表達(dá)[1,2,4]?!?br>