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《中華絨螯蟹跨膜型Dscam的可變剪接及免疫調(diào)控機(jī)制研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2018屆研究生博士學(xué)位論文分類號(hào):Q95學(xué)校代碼:10269密級(jí):學(xué)號(hào):52131300012EastChinaNormalUniversity博士學(xué)位論文DOCTORALDISSERTATION論文題目:中華絨螯蟹跨膜型Dscam的可變剪接及免疫調(diào)控機(jī)制研究院系:生命科學(xué)學(xué)院專業(yè):動(dòng)物學(xué)研究方向:無脊椎動(dòng)物免疫學(xué)指導(dǎo)教師:王群教授何苗壯研究員學(xué)位申請人:李丹2018年9月華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文Dissertationfordoctoraldegreein2018StudentID:52131300012Universitycode:10269EastChinaNormalUnive
2、rsityTitle:Alternativesplicingandimmunoregulationmechanismofmembrane-boundDscaminEriocheirsinensisDepartment:LifeScienceMajor:ZoologyResearchDirection:InvertebrateinnateimmunitySupervisor:Prof.QunWangPIMitchellHoCandidate:DanLiSeptember,2018華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文李丹博士學(xué)位論文答辯委員會(huì)成員名單姓名職稱單位備注邱江平研究員上
3、海交通大學(xué)主席姜曉東教授華東師范大學(xué)中科院植物生凌爾軍研究員理生態(tài)研究所中科院植物生苗雪霞研究員理生態(tài)研究所禹娜教授華東師范大學(xué)王曉丹助理研究員華東師范大學(xué)秘書華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文摘要傳統(tǒng)上認(rèn)為機(jī)體抵御外來病原入侵的免疫系統(tǒng)可以分為兩類,即先天免疫和適應(yīng)性免疫。全部后生動(dòng)物都具有先天免疫系統(tǒng),其中脊椎動(dòng)物除具有先天免疫之外還有以抗原特異性和免疫記憶為特點(diǎn)的適應(yīng)性免疫。在無脊椎動(dòng)物先天免疫系統(tǒng)中,模式識(shí)別受體(PRR)與病原體相關(guān)分子模式相互作用,直接或間接激活Toll信號(hào)通路,誘導(dǎo)Dorsal轉(zhuǎn)錄因子入細(xì)胞核從而調(diào)控不同的免疫效應(yīng)因子表達(dá),如調(diào)控抗菌肽的表達(dá)和釋放,行使細(xì)胞的體液免疫
4、功能。選擇性剪接是真核生物用來擴(kuò)大蛋白質(zhì)多樣性和調(diào)節(jié)基因表達(dá)的一種古老而普遍的機(jī)制。其中最有趣的具有替代性剪接的基因是高變Dscam(Dscam-hv)基因。Dscam是免疫球蛋白(Ig)超家族的成員,且高變Dscam只存在于節(jié)肢動(dòng)物中。Dscam蛋白的結(jié)構(gòu)域符合以下模式:9個(gè)Ig結(jié)構(gòu)域(Ig)-4個(gè)纖維連接蛋白III(FNIII)結(jié)構(gòu)域-1個(gè)Ig結(jié)構(gòu)域-2個(gè)FNIII結(jié)構(gòu)域-跨膜(TM)結(jié)構(gòu)域-細(xì)胞質(zhì)尾。在節(jié)肢動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)存在跨膜型和分泌型Dscam蛋白兩種亞型(m-Dscam和s-Dscam),它們均可通過胞外段Ig2和Ig3功能域的N端,整個(gè)Ig7功能域和跨膜區(qū)的外顯子互斥剪接產(chǎn)生1
5、0000多種不同的亞型。其中m-Dscam基因的胞質(zhì)尾中也發(fā)現(xiàn)外顯子隨機(jī)剪接的現(xiàn)象。近年來,人們發(fā)現(xiàn)Dscam基因在節(jié)肢動(dòng)物先天免疫系統(tǒng)中高度變異的多樣性使得其編碼蛋白能夠特異性地識(shí)別和結(jié)合入侵的病原體。然而截至目前,病原體刺激下m-Dscam蛋白如何調(diào)節(jié)節(jié)肢動(dòng)物先天免疫應(yīng)答的機(jī)制尚不清楚。本文通過基因組測序鑒定了中華絨螯蟹跨膜型Dscam(Esm-Dscam)DNA序列,該基因可潛在編碼30,600個(gè)不同亞型,不同亞型由三個(gè)交替拼接的Ig結(jié)構(gòu)域(Ig2、Ig3和Ig7)和一個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域組成。另外,在Esm-Dscam細(xì)胞質(zhì)尾部也發(fā)現(xiàn)存在由外顯子可變剪接產(chǎn)生的6個(gè)不同亞型,。系統(tǒng)發(fā)育分析
6、表明,編碼Esm-Dscam蛋白的Ig2、Ig3和Ig7區(qū)的外顯子在進(jìn)化上是獨(dú)立的,相比之下Ig3區(qū)域的快速進(jìn)化可能預(yù)示著其在功能上具有重要的作用。在中華絨螯蟹免疫系統(tǒng)中,Esm-Dscam在脂多糖、肽聚糖、革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌體外刺激血細(xì)胞后表現(xiàn)出mRNA和蛋白水平顯著上調(diào)。利用Esm-I華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文Dscam體外干擾技術(shù)和免疫熒光手段證明Esm-Dscam受體通過正調(diào)控Toll信號(hào)通路的Dorsal信號(hào)分子的磷酸化和轉(zhuǎn)化入核調(diào)控血細(xì)胞的體液免疫,表達(dá)釋放抗菌肽。并且Esm-Dscam受體可以正調(diào)控ERK信號(hào)分子的磷酸化水平從而調(diào)控抗菌肽的表達(dá),同時(shí)ERK信號(hào)分子的磷
7、酸化可以正調(diào)控Dorsal的活化入核。因此,本研究證明在中華絨螯蟹免疫系統(tǒng)中,金黃色葡萄球菌可誘導(dǎo)Esm-Dscam基因和蛋白水平高表達(dá),其細(xì)胞質(zhì)尾功能域通過活化ERK信號(hào)分子促進(jìn)Dorsal磷酸化和入核,正調(diào)控Toll信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑從而誘導(dǎo)抗菌肽表達(dá),參與血細(xì)胞體液免疫調(diào)節(jié),清除入侵病原菌。關(guān)鍵字:中華絨螯蟹,Dscam,Toll信號(hào)通路,MAPK/ERK信號(hào)通路,抗菌肽II華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文ABSTRACTClassical