棘胸蛙抗菌肽Cathelicidin的分子特征及在柠檬酸杆菌胁迫下的表达分析

来源：中国畜牧兽医杂志2026年第1期北京时间：

作者：蓝丽珍, 华宝玉, 傅明骏

单位：1.龙岩学院生命科学学院，预防兽医学与生物技术福建省高校重点实验室，龙岩 3640122.福建师范大学生命科学学院，福州 350117

摘要：目的 Cathelicidin是一类脊椎动物特有的内源性抗菌肽类物质，具有明显的抗菌抗炎作用。本研究在棘胸蛙中鉴定一种新的Cathelicidin，并探究Cathelicidin基因的结构及功能，为抗菌肽基因家族的研究提供依据。 方法 采用基因克隆方法获得Cathelicidin基因序列全长，利用生物信息学方法分析其编码蛋白的理化性质、结构域、信号肽、二级结构和三级结构，通过Mega X软件构建系统进化树。利用实时荧光定量PCR方法检测棘胸蛙各组织中Cathelicidin基因表达水平，以及在弗氏柠檬酸杆菌和布氏柠檬酸杆菌胁迫下Cathelicidin基因表达变化。 结果 Cathelicidin基因序列全长为730 bp，开放阅读框为465 bp，编码154个氨基酸，预测Cathelicidin分子质量为137.3 ku，等电点（pI）为5.20；1-20位氨基酸为信号肽，21-116 位氨基酸间有1个结构域，该结构域内存在4个保守的半胱氨酸残基，末端有一段含18个氨基酸的成熟肽。二级结构预测显示，Cathelicidin蛋白α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲占比分别为35.7%、19.5% 和44.8%；三级结构同源建模显示，其由1条肽链盘绕形成，功能域由α-螺旋和β-折叠构成。系统进化分析表明，棘胸蛙Cathelicidin与蛙科的云南棘蛙亲缘关系最近，聚为一支。实时荧光定量PCR结果显示，Cathelicidin基因在棘胸蛙各组织中均表达，其中在肝脏和肾脏中表达量较高。柠檬酸杆菌感染后，棘胸蛙肝脏中Cathelicidin基因的表达呈现时序性表达变化特征，弗氏柠檬酸杆菌感染后，与0 h相比，其表达量在72 h出现极显著高峰；而布氏柠檬酸杆菌感染则引起其表达持续下调。 结论 Cathelicidin基因结构特征明确，在棘胸蛙各组织均广泛表达，其mRNA表达随不同病原菌侵染呈现时序性表达变化，为后续深入挖掘Cathelicidin基因在养殖产业中的应用提供理论基础。

关键词：棘胸蛙;抗菌肽;Cathelicidin;病原菌胁迫

基金资助：福建省自然科学基金项目(2020J01370);福建省高校“福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划”(闽教科［2018］47号)