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家蚕SPINK7识别真菌并启动血细胞介导的免疫对抗真菌感染
发布时间: 2021年09月18日 23:15   作者:董照明   审核人:夏庆友  来源: 本站原创   浏览次数:

      2021年9月17日,免疫学前沿《Frontiers in Immunology》(IF=7.561)在线发表了题为“SPINK7 recognizes fungi and initiates hemocyte- mediated immune defence against fungal infections”的研究论文,揭示了家蚕SPINK7蛋白参与细胞免疫抵抗真菌的分子机制。

 

      Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂简称为SPINK,其广泛存在于哺乳动物、鸟类和节肢动物中,在消化、免疫、凝血和纤溶等过程中发挥调节作用。2012年,西南大学赵萍教授课题组基于家蚕基因组鉴定到了10个SPINK基因;2019年,该课题组发现家蚕SPINK7在细菌感染后的家蚕血液中显著上调,推测SPINK7参与了家蚕的免疫应答。

      为了揭示SPINK7参与家蚕免疫应答的分子机制,研究人员首先分析了家蚕SPINK7的序列结构,发现SPINK7具有三个串联的Kazal结构域,富含半胱氨酸残基形成分子内的多对二硫键,且与人类和果蝇中的相关基因具有40%的同源性。通过定量PCR分析发现家蚕的SPINK7仅在血细胞中表达,且在感染两种真菌(酵母和白色念珠菌)后表达上调。进一步研究发现SPINK7能够抑制白色念珠菌分泌的蛋白酶,对酵母、白色念珠菌和球孢白僵菌等三种真菌的生长也具有抑制作用。通过PAMP结合实验发现SPINK7可与真菌细胞壁的β-D-葡聚糖结合,从而凝集白色念珠菌和球孢白僵菌。通过结合有SPINK7的琼脂糖珠进行体外试验发现SPINK7促进了血细胞的聚集和黑化,通过免疫荧光共定位研究发现SPINK7诱导血细胞聚集并形成结节,包裹球孢白僵菌或白色念珠菌等真菌。本研究为深入理解昆虫的先天免疫和细胞免疫提供了有价值的线索。

 

     西南大学生物学研究中心董照明副教授为论文的第一作者,硕士研究生安玲娜为论文的共同第一作者,赵萍教授为论文通讯作者。该研究得到重庆市自然科学基金项目及重庆市基础科学与前沿技术研究项目的资助。论文链接如下:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2021.735497/full?utm_source=Email_to_authors_&utm_medium=Email&utm_content=T1_11.5e1_author&utm_campaign=Email_publication&field=&journalName=Frontiers_in_Immunology&id=735497

      西南大学赵萍教授课题组一直关注于家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂的功能研究;2012年关于家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂的研究论文已被引85次;2021年课题组通过糖蛋白组学方法发现家蚕血液中的丝氨酸蛋白酶和蛋白酶抑制剂普遍具有糖基化,且形成互作的网络(Dong et al., Journal of Insect Science, 2021, doi:10.1093/jisesa/ieab057)。