近日,在國家自然科學基金和國家重點基礎研究發展計劃(973)的資助下,我校生命科學大學院徐安龍教授研究團隊發現了一類全新的、廣泛分布于海膽、海星、海蜇、甲殼類、軟體動物及文昌魚等無脊椎動物中的病原相關分子模式識別受體,并以文昌魚為實驗動物模型,闡明其中兩個成員在腸道粘膜抗菌免疫應答中的協同作用機理。
該研究成果刊登于國際著名綜合類期刊《美國科學院院報》(Proc Nat Acad Sci, USA)2014年9月號上,徐安龍教授為通訊作者, 黃光瑞博士和黃盛豐副教授為共同第一作者。這是該團隊今年內在該期刊上發表的第三篇原創性研究論文。
病原相關模式識別分子在先天免疫反應中發揮著至關重要的作用,它們通過識別病原微生物特征性分子來感知其入侵,進而激活機體免疫信號通路并最終清除入侵的病原微生物。Apextrin樣蛋白(Apextrin-like proteins)廣泛存在于各類無脊椎動物特別是海洋無脊椎動物中,其基因在不同物種中的表達及調控多有報道,但真正的生物學功能和機制仍不得而知。
徐安龍教授團隊長期從事發育與比較免疫學研究,通過比較基因組學和生物信息學分析,首次發現Apextrin樣蛋白含有一個全新的ApeC結構域(已提交到國際蛋白結構域數據庫PFAM中[檢索號:PF16977])。該團隊進一步從文昌魚中鑒定出了兩個攜帶該結構域的Apextrin樣抗菌分子,功能研究表明,二者均依靠ApeC特異性識別細菌肽聚糖。在腸道免疫反應中,其中一個負責清除細胞外病原微生物,另外一個負責調控細胞內免疫信號通路。兩個蛋白質分子細胞生理功能不同但相輔相成,構成互補機制,共同維護文昌魚腸道系統的健康。對Apextrin樣蛋白質分子介導的全新免疫機制的深入研究加深了對免疫防御機制的認識,有助于水產養殖疾病防控及海洋生物資源利用,可望開發基于相關蛋白質和機制的藥物分子與醫療技術。
附:徐教授團隊本年度的三篇PNAS論文鏈接