大黄鱼ATG5基因的分子特征及促进病毒增殖的作用研究

自噬是维持真核细胞稳态的重要过程，在细胞分化、发育、免疫等生理过程中发挥作用。目前，人们对于自噬相关基因（Autophagy related gene，ATG）在鱼类免疫应答中的功能仍知之甚少。本研究从大黄鱼（Larimichthys crocea）中克隆得到了自噬相关基因ATG5（LcATG5），其开放阅读框（ORF）全长828个核苷酸，编码275个氨基酸的蛋白质，预测的分子量为32.3 kD，等电点为5.7。氨基酸序列比对和系统进化分析结果显示，LcATG5与其他物种ATG5之间的序列一致性较高，含有1个高度保守的APG5结构域，并且与棘头梅童鱼（Collichthys lucidus）ATG5的亲缘关系最近。荧光定量PCR结果表明，LcATG5在所检测的11个组织或器官中均有表达，在血液中表达量最高，在脾脏中表达量最低；LcATG5在来源于大黄鱼头肾组织的原代粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞以及细胞系LYCK细胞中也均有表达，在原代粒细胞中表达量相对较高，而在巨噬细胞中相对较低；病毒类似物poly(I:C)刺激后，这4种免疫细胞中LcATG5的表达水平都显著上调，其在LYCK细胞中变化最为显著，刺激后12 h上调了3.93倍。过表达LcATG5的鲤上皮瘤（Epithelioma papulosum cyprinid, EPC）细胞受鲤春病毒血症病毒（Spring Viremia of Carp Virus, SVCV）感染48 h后，细胞病变效应（Cytopathic effects, CPE）明显高于对照组，细胞培养上清中SVCV的滴度为1013.82 TCID50/Ml，高于对照组109.27 TCID50/mL，同时细胞内SVCV标志基因SVCV-G、SVCV-M和SVCV-P的表达量分别上调了13.77倍、15.72倍和11.39倍，表明LcATG5过表达促进了EPC细胞中SVCV病毒增殖，这些结果为深入研究自噬和自噬相关基因在鱼类病毒感染过程中的作用及机制奠定了基础。