摘要
白细胞介素-21(interleukin-21,IL-21)是共同γ链细胞因子家族的成员,在抵御多种炎症性和免疫性疾病中发挥重要作用.为了探究大口黑鲈(Micropterus salmoides)IL-21在抵御病原菌感染后的免疫应答功能,本研究克隆了大口黑鲈MsIL-21基因(GenBank No.XP_038555572.1)的ORF,并进行了生物信息学和表达分析.结果显示,MsIL-21的ORF全长为441 bp,编码146个氨基酸.序列分析发现,MsIL-21具有IL-21蛋白的典型结构,包括4组α-螺旋和4个半胱氨酸残基.同源性分析发现,MsIL-21与欧洲海鲈(Dicentrarchus labrax)IL-21的亲缘关系最近.qPCR分析表明,MsIL-21在健康大口黑鲈组织中普遍表达,在肝脏中表达最高.经过维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)和鰤诺卡氏菌(Nocardia seriolae)感染后,MsIL-21在肝脏、头肾和脾脏中表达均上调.采用病原类似物脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、脂磷壁酸(lipoteichoic acid,LTA)和聚肌胞苷酸(polyinosinic-polycytidylic acid,Poly(I:C))刺激头肾白细胞均可诱导MsIL-21的表达.通过原核表达系统,成功表达和纯化了MsIL-21蛋白.MsIL-21蛋白刺激头肾白细胞可诱导IL-10、IL-22、IL-1β和干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)的表达.综上,本研究初步证明MsIL-21可能参与抵御病原菌感染,进一步丰富了鱼类IL-21的功能研究.
基金项目
国家重点研发计划(2019YFD0900103)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项中国水产科学研究院项目(2021SJ-XT3)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项中国水产科学研究院项目(2020TD45)
广东省自然科学基金(2020A1515011584)
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