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抗菌肽(antibacterial peptides)是一类普遍存在于真核生物体内,抗菌谱广泛,不易产生耐药性的小分子多肽,对生物体的免疫具有调控作用,是天然免疫的重要组成成分,其作为传统抗生素的替代品,具有较高的研发价值。以往对抗菌肽的研究多集中于哺乳动物,对只具有天然免疫的无脊椎动物的抗菌肽研究则较少,本研究以虾夷马粪海胆为研究对象,展开如下研究:首先从实验室已有的虾夷马粪海胆(Strongylocentrotus intermedius)转录组数据中筛选出了抗菌肽基因SiStrongylocin1和SiStrongylocin2的部分片段,用RACE技术扩增获得SiStrongylocin1和SiStrongylocin2的CDS并借助多种生物信息学软件分析其基本序列特征;进一步以获得的抗菌肽基因为模板进行RT-qPCR,分析SiStrongylocin1和SiStrongylocin2两种抗菌肽在虾夷马粪海胆不同组织(体腔液、肠、围口、管足、性腺)和不同发育期(受精卵、八细胞、囊胚、原肠、棱柱、两腕、四腕)的表达情况,并对抗菌肽基因的表达情况进行比较和探讨;最后,选用pGEX-4T-1为表达载体,通过双酶切法构建重组子pGEX-4T-1-SiStrongylocin1和pGEX-4T-1-SiStrongylocin2并将重组子转入BL21(DE3)pLysS和Transseta两种表达感受态细胞中,以IPTG做诱导剂诱导融合蛋白表达,对其表达条件进行优化以获得产量较高的重组蛋白,选用96孔板微量二倍稀释法对重组抗菌肽抑菌效果进行检测,分析其抑菌活性。主要实验结果如下:SiStrongylocin1编码区为252bp,编码83个氨基酸,SiStrongylocin2编码区为249bp,编码82个氨基酸,编码区均由信号肽、前序列和成熟肽三部分组成,氨基酸序列中均含有6个高度保守的半胱氨酸残基,经三级结构预测发现SiStrongylocin1含三个α螺旋,SiStrongylocin2含2有两个简单的α螺旋和一个β折叠,在进化上虾夷马粪海胆的抗菌肽与绿海胆(Strongylocentrotus droebachiensis)和紫海胆(Strongylocentrotus purpuratus)的抗菌肽相近;抗菌肽在不同组织和不同发育期均有表达,在不同组织中SiStrongylocin1和SiStrongylocin2分别在肠道和体腔液中表达量最高,在不同发育期,SiStrongylocin1和SiStrongylocin2均在囊胚期表达量最高;通过SDS-PAGE凝胶电泳检测发现重组蛋白以包涵体形式表达,以IPTG为诱导剂的最佳表达条件为28℃,200rpm,IPTG1mM,诱导8h;对获得的重组蛋白进行抑菌活性验证发现SiStrongylocin2对两种菌的抑制效果比SiStrongylocin1更显著,且两种重组抗菌肽对大肠杆菌的抑制效果比强壮弧菌更显著。综上所述,本研究获得了虾夷马粪海胆两个抗菌肽基因并发现其具有抗菌肽的一般特征,验证了抗菌肽基因的表达水平与不同组织和不同发育期密切相关,重组抗菌肽抑菌试验证明了两种抗菌肽对大肠杆菌和强壮弧菌均有体外抑菌效果,本研究不仅能够为开发有效的抗菌产品提供参考,也能为了解海胆免疫功能和免疫机制积累实验资料。