论文解读--IRAK1和IRAK4在尼罗罗非鱼体内的分子特征、表达及功能分析


今天跟大家分享一篇文章:IRAK1和IRAK4在尼罗罗非鱼体内的分子特征、表达及功能分析,文章引用信息如下:


尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)是最重要的经济物种之一,在世界范围内广泛养殖。然而,近年来,尼罗罗非鱼养殖业受到严重的疾病影响,尤其是无乳链球菌的感染。

白介素-1受体相关激酶 (IRAK1)和IRAK4是关键的信号传递介质,在TLR/IL-1R介导的先天性免疫和炎症反应中发挥关键作用。

在这项研究中,研究人员首先在尼罗罗非鱼中鉴定了IRAK1和IRAK4(OnIRAK1和OnIRAK4),并检测了它们在健康成鱼体内和胚胎发育过程中的组成型表达。然后评估了OnIRAK1和OnIRAK4在无乳链球菌感染后的体内诱导表达以及LPS,Poly I:C(聚肌苷酸多聚胞苷酸),无乳链球菌和△CPS(荚膜多糖基因簇缺失菌株)的体外诱导表达。此外,构建了On IRAK1和On IRAK4重组质粒并在293T细胞中过表达,分别确定了其细胞内定位和信号转导功能。

On IRAK1和On IRAK4的cDNA和基因组序列



图1. On IRAK1(A)和On IRAK4(B)的域组织和基因组结构的示意图

On IRAK1和On IRAK4的序列分析



图2. 基于尼罗罗非鱼和其他脊椎动物IRAK1和IRAK4氨基酸序列推断的系统发育树

On IRAK1和On IRAK4的组织分布



图3. 通过实时PCR确定On IRAK1和On IRAK4在健康鱼体中的组织分布

On IRAK1和On IRAK4在胚胎发育过程中的表达谱



图4. 胚胎发育过程中On IRAK1和On IRAK4 mRNA的表达

On IRAK1和On IRAK4在无乳链球菌感染的尼罗罗非鱼组织中的表达



图5 无乳链球菌感染后,On IRAK1和On IRAK4在肠,腮,脾,肾和血液中的表达谱

LPS,Poly I:C,WC1535和△CPS孵育NTM后On IRAK1和On IRAK4的表达



图6. LPS,Poly I:C,无乳链球菌 WC1535和△CPS(荚膜多糖基因簇缺失菌株)感染后,尼罗罗非鱼巨噬细胞(NTM)中On IRAK1和On IRAK4的表达

荧光素酶报告基因检测



图7. OnIRAK1和OnIRAK4在293T细胞中的过表达

OnIRAK1和OnIRAK4的亚细胞定位



图8. OnIRAK1和OnIRAK4在293T细胞中的亚细胞定位

免疫共沉淀(Co-IP)



图9. On IRAK1与On IRAK4的相互作用

总结:
本研究在尼罗河罗非鱼中发现了两个IRAK家族成员,IRAK1和IRAK4,它们具有保守的N端结构域,与其他鱼类和哺乳动物相似。IRAK1和IRAK4在所有检测的组织中均广泛表达,在血液中表达水平最高,在肝脏中表达水平最低。在胚胎发育过程中,从受精后第2天(dpf)到第8天(dpf),这两个基因都可以被检测到。IRAK1和IRAK4在293T细胞中的过表达表明它们都分布在细胞质中,并且可以显著增加NF-κB的活化。有趣的是,转染后,IRAK1显著上调了Myd88诱导的NF-κB激活,而IRAK4对Myd88诱导的NF-κB激活没有影响。免疫共沉淀(Co-IP)分析表明Myd88不与IRAK1或IRAK4相互作用,并且IRAK1不与IRAK4相互作用。综上所述,这些发现表明IRAK1和IRAK4可能在TLR / IL-1R信号通路和对病原体入侵的免疫反应中起重要作用。