酚氧化酶是无脊椎动物先天性免疫的重要分子,而在脊椎动物中酚氧化酶的功能则局限在参与毛发或皮肤等处黑色素的形成。文昌鱼介于无脊椎动物和脊椎动物之间,在进化上占据重要地位,是研究先天性免疫分子进化和功能的理想模型动物。对文昌鱼酚氧化酶进行研究将对阐明先天性免疫分子酚氧化酶的进化和功能具有重要的意义。本项目从文昌鱼中克隆了酚氧化酶的基因,该基因cDNA共有1048 bp,编码185个氨基酸。系统分析表明,AmphiTYR介于脊椎动物酪氨酸酶和无脊椎动物酚氧化酶之间,与脊椎动物的酪氨酸酶基因更相似。这和长期以来所认同的文昌鱼是与脊椎动物亲缘关系最近的非脊椎动物的观点是一致的。整体切片原位杂交显示文昌鱼酚氧化酶基因在表皮、肌肉和脊索中有强烈的表达,在卵巢中有较弱的表达,而在其他的组织没有表达或不明显,说明酚氧化酶在文昌鱼中除了参与先天免疫可能还有更多功能。胚胎原位杂交显示在文昌鱼胚胎发育的各个时期酚氧化酶基因均有较强表达,说明酚氧化酶在胚胎发育过程中起重要作用。免疫诱导结果显示酚氧化酶被细菌诱导后酚氧化酶活性明显增加,说明酚氧化酶在文昌鱼的先天性免疫中起重要作用。
英文主题词Amphioxus; phenoloxidase; innate immune; evolution; function