草鱼NK-lysin基因的克隆、原核表达与活性分析

为研究草鱼抗菌肽NK-lysin基因的组成结构、在组织中的表达差异及其抑菌活性,实验根据已知鱼类NK-lysin基因保守区序列设计上下游引物,采用RT-PCR和RACE-PCR技术克隆草鱼NK-lysin基因(Cinkl),RT-PCR进行各组织间的表达分析,并构建Cinkl成熟肽的原核表达载体,采用琼脂糖孔穴扩散法检测重组蛋白的抑菌活性.结果显示,Cinkl cDNA全长768 bp,编码121个氨基酸;基因组DNA全长3361 bp,包含4个外显子和3个内含子.经多序列比对分析和结构域预测表明,CiNkl氨基酸序列具有SAPLIP家族的特征:含有6个保守的半胱氨酸和saposin B蛋白结构域,与斑马鱼Nklc、Nkld的相似性分别为57.98%和63.03%.构建NK-lysin氨基酸序列系统进化树,发现CiNkl与斑马鱼Nklc、Nkld聚为一支.RT-PCR检测结果显示,Cinkl mRNA在所有检测的草鱼组织中均有表达,在脾脏中表达量最高,心脏、鳃、中肾和头肾的表达量次之,皮肤、脑、肝脏和肠有微量表达.pET-28b-MBP与CiNkl成熟肽序列构建的原核表达质粒在宿主菌Rosetta(DE3)表达出约57 ku的可溶性融合蛋白,利用Ni-NTA His·Bind树脂进行纯化,CiNkl重组蛋白对G-细菌如大肠杆菌M15株、嗜水气单胞菌,以及G+细菌如金黄色葡萄球菌均具有抑菌活性.基于草鱼NK-lysin的组织表达特征和重组蛋白的抑菌活性,推测NK-lysin在草鱼的先天性免疫防御中发挥调节作用.