桔小實蠅肽聚糖識別蛋白基因BdPGRP-SB1的克隆及功能鑒定

張迎新, 陳 冬, 張?zhí)K蕓, 魏 冬,*, 王進軍

(1.西南大學植物保護學院, 昆蟲學及害蟲控制工程重慶市重點實驗室, 重慶 400715; 2.西南大學農業(yè)科學研究院, 重慶 400715)

先天免疫是昆蟲抵御微生物感染的重要防線，該免疫過程主要包括細胞免疫和體液免疫，兩者共同作用對昆蟲起到有效的保護(Lemaitre and Hoffmann, 2007; 陳康康和呂志強, 2014)。細胞免疫通過血細胞介導完成，包括吞噬作用、集結作用和包囊作用(Lavine and Strand, 2002)；體液免疫通過抗菌肽(antimicrobial peptides, AMPs)和黑化反應來抵御病原體(Kimbrell and Beutler, 2001; Hultmark, 2003)。肽聚糖識別蛋白(peptidoglycan recognition proteins, PGRPs)在昆蟲抵御微生物的先天免疫中具有重要作用(Liuetal., 2001; Luetal., 2020)。PGRP可識別細菌細胞壁中的肽聚糖(peptidoglycan, PGN)，進而激活Toll途徑和Imd途徑，觸發(fā)抗菌肽產生(Hultmark, 2003; Beutler, 2004; Wangetal., 2019)。其中Toll途徑由革蘭氏陽性細菌和真菌激活，而Imd途徑由革蘭氏陰性細菌激活(Lemaitre, 2004; Lemaitre and Hoffmann, 2007; Hetru and Hoffmann, 2009)。所有革蘭氏陰性菌和一部分革蘭氏陽性菌(如芽孢桿菌)的PGN在肽鏈第3個位點具有一個內消旋-二氨基庚二酸殘基，而其他的革蘭氏陽性菌在該處具有一個L-賴氨酸(Lys)殘基(Schleifer and Kandler, 1972; 陳康康和呂志強, 2014)。

Yoshida等(1996)在家蠶Bombyxmori血淋巴中首次純化出PGRP蛋白，分子量約為19 kD，可與肽聚糖結合并激活酚氧化酶途徑。隨后在黑腹果蠅Drosophilamelanogaster、煙草天蛾Manducasexta和岡比亞按蚊Anophelesgambiae等昆蟲中也發(fā)現(xiàn)了許多PGRP基因(Kangetal., 1998; Werneretal., 2000; Christophidesetal., 2002; Yuetal., 2002)。從脊椎動物到無脊椎動物，PGRP分布廣泛且進化保守，根據(jù)其長度可分為長型PGRP(PGRP-L)和短型PGRP(PGRP-S)(Werneretal., 2000; Christophidesetal., 2002)。目前在果蠅中鑒定到13個PGRP基因，其中有7個短型PGRP基因，包括PGRPS-SA,PGRP-SB1,PGRP-SB2,PGRP-SC1a,PGRP-SC1b,PGRP-SC2和PGRP-SD(Werneretal., 2000; Kurata, 2014)。短型PGRP是具有信號肽的細胞外蛋白，廣泛分布于血淋巴、表皮和脂肪體中，也有少量在腸道表皮細胞和血細胞中分布(Myllymakietal., 2014)。

在果蠅中，許多PGRP都充當了Toll通路和Imd途徑的激活劑和調節(jié)劑(Dziarski, 2004; Wangetal., 2019)?！?br>