从识别到防御：牙鲆PoPGRP-2与PoPGRP-5在抗菌免疫中的多维功能解析

　　本研究系统揭示了牙鲆（Paralichthys olivaceus）中两种肽聚糖识别蛋白（PGRP）——长型PoPGRP-2与短型PoPGRP-5的多重免疫机能。二者均通过保守的PGRP结构域和Zn2+结合位点发挥酰胺酶活性，具备直接结合/凝集细菌的能力，并以锌离子依赖性方式实现抑菌杀菌。值得注意的是，它们还能通过结合外周血白细胞（PBLs）膜表面，激活细胞增殖、吞噬及活性氧（ROS）产生，在体内外均显著增强宿主对病原微生物的清除能力。该研究为鱼类PGRP家族的功能进化提供了重要理论依据。

　　

Highlight

序列特征分析

PoPGRP-2和PoPGRP-5分别由484和167个氨基酸组成。PoPGRP-2在N端具有信号肽（第1-23位残基），而PoPGRP-5则无。两者均包含一个保守的PGRP结构域（分别位于第317–463和5–147位残基），并在该结构域中鉴定出Zn²⁺结合位点：PoPGRP-2为H₃₄₈、Y₃₈₄、H₄₅₉和C₄₆₇；PoPGRP-5为H₃₅、Y₆₉、H₁₄₃和C₁₅₁（图1A和1C）。PoPGRP-2和PoPGRP-5的理论分子量与等电点分别为...

讨论

从昆虫到哺乳动物，作为模式识别受体（PRR）的PGRP通过Zn²⁺结合位点发挥酰胺酶活性和抗菌能力，对宿主天然免疫至关重要。本研究在牙鲆中鉴定出两个PGRP同源物——PoPGRP-2和PoPGRP-5。序列比对显示二者与硬骨鱼同类蛋白具有高度同源性，均携带保守的PGRP结构域和完整的Zn²⁺结合位点，预示其潜在的酰胺酶功能。组织分布分析表明它们在不同组织中本底表达，且受细菌感染显著调控，提示其参与免疫应答。重组蛋白rPoPGRP-2和rPoPGRP-5能以Zn²⁺依赖性方式结合并凝集细菌，展现抑菌和杀菌活性，这与多数硬骨鱼PGRP的特性一致。此外，两者还能通过附着于外周血白细胞（PBLs）膜表面，在体外诱导细胞增殖、吞噬作用和活性氧（ROS）产生——这种免疫调节功能在PGRP中较为罕见。最后，体内实验证明二者能显著抑制免疫相关组织中的微生物感染。综上所述，我们的发现首次证明PoPGRP-2和PoPGRP-5通过直接杀菌和辅助白细胞双重机制，为牙鲆抗菌免疫提供关键防御支持。

Conclusion

总之，本研究首次提供证据表明PoPGRP-2和PoPGRP-5在牙鲆抗菌免疫中发挥重要作用。