半乳糖凝集素（Galectin）是一类能特异性结合β-半乳糖苷的凝集素。其分布广泛，特异性强，是一类重要的免疫因子。在哺乳动物中迄今共发现有15种半乳糖凝集素，它们一般被认为能够结合自身体内的糖配体，发挥调节细胞粘附、信号传导、细胞凋亡、免疫系统内稳态等作用。近年来，人们发现半乳糖凝集素还能结合外来糖配体，发挥模式识别受体（pattern recognition receptors, PRRs）的功能。在昆虫体内，有研究表明半乳糖凝集素能对寄生虫与昆虫之间的相互作用产生影响，但对昆虫免疫的其它方面的影响研究较少。我们选取家蚕Bombyx mori中的一种半乳糖凝集素BmGalectin-4，进行了以下实验来探索其在免疫系统中的功能：首先我们通过序列分析发现BmGalectin-4是一种串联重复型半乳糖凝集素。序列比对显示BmGalectin-4与其它物种串联重复型半乳糖凝集素都具有很强的保守性。它的糖识别结构域（carbohydrate recognition domain, CRD）结构域包含所有与β-半乳糖苷结合的保守位点。系统进化分析揭示来自昆虫、线虫和哺乳动物的串联重复型半乳糖凝集素形成了3个非常明显的簇群。我们又以人Galectin-8的晶体结构为模板，对BmGalectin-4进行同源建模。结果显示BmGalectin-4的两个糖识别结构域都具有半乳糖凝集素中CRD的典型结构特征，且两者三维结构非常相似，。我们采用半定量RT-PCR技术，检测了家蚕感染细菌和真菌后不同时间BmGalectin-4在体内的表达，发现在脂肪体、中肠和血细胞中BmGalectin-4都有表达，且在部分时间点表达水平有显著变化。我们对BmGalectin-4全长序列进行了克隆测序，得到一个长度1089bp，编码363个氨基酸的核酸序列。使用原核表达系统进行重组蛋白表达，并用镍亲和层析纯化，得到56kD的重组蛋白。对重组蛋白进行酶切后用镍柱进行第二次纯化，得到43kD纯化的BmGalectin-4蛋白。使用ELISA技术检测不同浓度的重组BmGalectin-4与革兰阴性菌绿脓杆菌P.aeruginosa、革兰阳性菌金黄色葡萄球S. aureus和真菌白色念珠菌C. albicans的结合。发现BmGalectin-4蛋白对于这3种病原菌都有明显结合，且随着浓度的升高结合更强。为了检测BmGalectin-4蛋白与不溶性多糖的结合，分别将重组BmGalectin-4与革兰阳性菌、革兰阴性菌的肽聚糖、真菌的凝胶多糖进行孵育，洗脱之后，用Western blot检测BmGalectin-4与这些多糖的结合。结果表明除了与藤黄微球菌肽聚糖没有结合外，BmGalectin-4与其它多种细菌的肽聚糖和真菌的凝胶多糖都有明显结合，说明半乳糖凝集素对糖的结合具有很高的特异性。另外，我们发现单独的BmGalectin-4蛋白并不能诱导酚氧化酶原级联反应的激活。而在同时加入蛋白和多糖的处理组，部分情况下对于酚氧化酶原级联反应的激活会有抑制作用。BmGalectin-4蛋白并不能促进血细胞对病原菌的吞噬。以上实验表明，家蚕半乳糖凝集素BmGalectin-4是一种免疫相关蛋白，它能够对多种病原菌进行识别，这种识别有可能是建立在对多糖的识别基础之上的。