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太平洋牡蛎中新型胞内模式识别受体CgDM9CP-6通过14-3-3ε/NF-κB通路调控免疫应答的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月27日 来源:Cell Communication and Signaling 8.9
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本研究首次揭示太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)中DM9结构域蛋白CgDM9CP-6作为胞内模式识别受体(PRR),通过识别病原微生物并与支架蛋白Cg14-3-3ε相互作用,激活NF-κB信号通路,调控IL-17s和抗菌肽表达。该发现为无脊椎动物胞内免疫识别机制提供了新见解,发表于《Cell Communication and Signaling》。
在海洋无脊椎动物的免疫防御体系中,模式识别受体(PRR)如同"分子雷达"般监测病原入侵。尽管已知DM9结构域蛋白(DM9CPs)在细胞外免疫中发挥作用,但其胞内免疫功能仍如"未解密码"。太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)作为重要经济贝类,频繁爆发的病害使其成为研究宿主-病原互作的理想模型。Jiejie Sun和Yinan Li等研究者聚焦于一个关键科学问题:是否存在新型胞内DM9CP能"追踪"入侵微生物并触发免疫信号?
研究团队采用多学科技术手段展开攻关:通过生物信息学分析鉴定CgDM9CP-6和Cg14-3-3ε基因;利用重组蛋白技术结合ELISA、Western blotting验证其结合活性;采用免疫共沉淀(Co-IP)和生物膜干涉技术(BLI)分析蛋白互作;通过RNA干扰(RNAi)和染色质免疫沉淀(ChIP)阐明信号通路;最后借助双荧光素酶报告系统验证转录调控。实验样本来自中国大连养殖场的健康成年牡蛎,经灿烂弧菌(Vibrio splendidus)刺激后采集血淋巴细胞进行分析。
序列特征与表达模式
系统进化分析显示DM9CPs在脊椎动物和无脊椎动物中形成两大分支,CgDM9CP-6具有两个串联DM9结构域。时空表达分析发现其在血淋巴细胞中高表达,且经V. splendidus刺激后显著上调,提示其参与免疫防御。
微生物识别能力
重组CgDM9CP-6(rCgDM9CP-6)可结合LPS、肽聚糖(PGN)等多种病原相关分子模式(PAMP),以及革兰氏阳性/阴性菌和真菌。分子对接显示LPS通过Ala104、Glu137等残基与CgDM9CP-6形成氢键。免疫荧光证实其与FITC标记的病原体在血淋巴细胞内共定位,首次证明DM9CP的胞内PRR功能。
信号通路机制
Pull-down和BLI实验揭示CgDM9CP-6与Cg14-3-3ε的相互作用(KD=3.81×10-6 M),后者进一步招募转录因子CgRel(KD=8.26×10-7 M)。AlphaFold3预测显示二者通过Asp2-Arg18等位点形成稳定复合物。RNAi实验证实该通路调控CgRel核转位,激活下游CgIL17-3、CgIL17-6和溶菌酶基因表达。
免疫效应调控
双荧光素酶报告系统验证CgRel直接结合CgIL17s启动子区。当敲低CgDM9CP-6或Cg14-3-3ε时,抗菌肽CgBigDef1表达显著降低,证实该通路是牡蛎产生免疫效应分子的"中央控制器"。
这项研究首次绘制出"DM9CP-6→14-3-3ε→NF-κB→免疫效应分子"的完整信号通路,揭示了无脊椎动物中新型胞内免疫监视机制。其科学价值体现在三方面:1) 拓展了对PRR功能多样性的认知,证明DM9CP可跨膜区室发挥免疫作用;2) 阐明了14-3-3ε在NF-κB激活中的支架功能,为免疫信号转导研究提供新范式;3) 为贝类病害防控提供了潜在分子靶标。该成果发表于信号转导领域权威期刊《Cell Communication and Signaling》,为理解宿主-病原进化博弈提供了重要理论依据。
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