鲤鱼MAVS基因的克隆、表达及免疫功能分析

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第11期北京时间：

作者：左明忠, 张美娜, 刘雨晴, 陈孟娟, 刘变枝, 李明, 于光晴

单位：河南农业大学动物科技学院, 郑州 450046

摘要：【目的】 获取鲤鱼线粒体抗病毒信号蛋白(mitochondrial antiviral signaling protein，MAVS)基因CDS区，对其进行生物信息学分析，并探讨MAVS基因在免疫反应中的功能。【方法】 参考NCBI中公布的鲤鱼MAVS基因预测序列(GenBank登录号：XM_019072216.2)设计引物对MAVS基因进行克隆和测序，使用生物信息学软件分析鲤鱼MAVS蛋白的性质和功能。对鲤鱼进行嗜水气单胞菌攻毒试验，使用实时荧光定量PCR技术检测MAVS基因在攻毒前后鲤鱼各组织中的表达水平。通过免疫荧光检测试验进行MAVS和线粒体的亚细胞定位；使用双荧光素酶报告基因系统检测MAVS基因调控下游基因的表达情况。【结果】 克隆得到鲤鱼MAVS基因CDS区序列全长1 749 bp，共编码582个氨基酸。鲤鱼MAVS基因核苷酸序列与鲫鱼、多磷白甲鱼、虎皮鱼、野鲮、草鱼、团头鲂、拉氏鱥、金线鲃、胖头鱥的相似性分别为92.3%、89.5%、85.1%、79.1%、73.6%、73.1%、72.0%、70.1%和69.8%。系统进化树结果显示，鲤鱼与鲫鱼、野鲮、多磷白甲鱼等聚为一支。鲤鱼MAVS蛋白为酸性、不稳定蛋白质，具有较强的亲水性，含有133个磷酸化位点及1个跨膜螺旋，属于跨膜蛋白；不含有信号肽，不属于分泌蛋白。蛋白保守性分析显示，MAVS蛋白的N-端CARD结构域、中间富含脯氨酸结构域(PRR)和C-端跨膜结构域(TM)在不同物种之间高度保守。鲤鱼MAVS蛋白的二级结构和三级结构显示，该蛋白主要由无规则卷曲(58.93%)和α-螺旋(23.37%)构成，延伸链(13.92%)和β-转角(3.78%)含量较低，表明其为一种混合性蛋白。蛋白互作结果显示，MAVS蛋白与NLRP3、TRAF6、ATG5、DDX58、TBK1等免疫蛋白之间存在相互作用。实时荧光定量PCR结果表明，与对照组相比，攻毒后鲤鱼MAVS基因在心脏、脑、脾脏、肝脏、肠道、肌肉、鳃组织中表达量显著或极显著升高(P＜0.05；P＜0.01)，在肾脏中表达量极显著降低(P＜0.01)，在眼组织中表达量无显著差异(P＞0.05)。细胞免疫荧光结果显示，MAVS蛋白表达位置与线粒体一致。双荧光素酶基因检测报告结果显示，MAVS基因能够极显著激活IFN和ISRE启动子(P＜0.01)。【结论】 MAVS基因在不同物种及在遗传进化过程中高度保守，在鲤鱼不同组织中广泛表达。本试验结果为进一步研究MAVS 基因在鲤鱼先天免疫反应中的功能及分子机制提供了理论依据。

关键词：鲤鱼;MAVS基因')">MAVS基因;克隆;嗜水气单胞菌;免疫

基金资助：国家自然科学基金青年项目(32102833);中国博士后科学基金第70批面上项目(2021M701107);河南农业大学大学生创新创业项目(2022DC051)