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中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)是我国的特色甲壳类物种,具有重要的经济和科研价值。酚氧化酶系统作为无脊椎动物特有的固有免疫机制,在中华绒螯蟹的免疫反应中发挥了重要作用。本研究在中华绒螯蟹酚氧化酶系统2个已知基因(模式识别丝氨酸蛋白酶EsPRSP、丝氨酸蛋白酶抑制剂Esserpin)cDNA全长序列的基础上,利用分子、细胞、生物信息学等技术对EsPRSP和Esserpin的表达和功能进行了分析。中华绒螯蟹EsPRSP基因在检测的六个组织(心脏、肌肉、血淋巴细胞、肝胰腺、鳃和表皮)中均有表达,其中在血淋巴细胞中检测到最高表达水平,约为心脏中表达水平的7.17倍(P <0.05),其次是肝胰腺、肌肉、鳃,分别为心脏中表达水平的3.18倍(P <0.05)、2.74倍(P <0.05)、1.63倍(P <0.05),而在表皮中的表达水平与心脏相比,未检测到显著差异(P>0.05)。在中华绒螯蟹受到鳗弧菌刺激24h以及毕赤酵母刺激12h后,血淋巴细胞中的EsPRSP基因表达量显著增加,分别是空白组表达量的2.31倍(P <0.05)、2.56倍(P <0.05)。重组蛋白rEsPRSP在细菌生长对数期,能够明显抑制大肠杆菌和鳗弧菌的生长,表现出一定的抑菌活性。同时加入鳗弧菌和rEsPRSP的血清中,相比于空白血清PO活性显著上升(P <0.05)。鳗弧菌可以诱导血清中酚氧化酶系统相关因子的产生,这对EsPRSP功能的行使是必须的。中华绒螯蟹Esserpin基因在检测的六个组织(心脏、肌肉、血淋巴细胞、肝胰腺、鳃和性腺)中均有表达,其中在性腺中检测到最高表达水平,约为血淋巴细胞中表达水平的62.50倍(P <0.05),其次是肌肉,约为血淋巴细胞中表达水平的9.93倍(P <0.05)。而在心脏、鳃、肝胰腺中的表达水平与血淋巴细胞相比,未检测到显著差异(P>0.05)。在中华绒螯蟹受到鳗弧菌刺激24h以及毕赤酵母刺激3h后,血淋巴细胞中的Esserpin基因表达量显著增加,分别是空白组表达量的5.18倍(P <0.05)、2.87倍(P <0.05)。重组蛋白rEsserpin对trypsin活性的抑制存在剂量效应,当rEsserpin的浓度达到873.76nM时,trypsin的活性被100%抑制。未检测到rEsserpin对chymotrypsin的抑制活性。rEsserpin对大肠杆菌和鳗弧菌的生长也有一定的抑制作用。加入rEsserpin的血清,与空白组和rTrx对照组的血清相比,PO活性显著下降(P <0.05)。结果表明,Esserpin能被免疫刺激诱导表达,通过抑制细菌生长或调控酚氧化酶激活系统来介导免疫反应。上述研究结果表明,模式识别丝氨酸蛋白酶(EsPRSP)和丝氨酸蛋白酶抑制剂(Esserpin)基因参与了中华绒螯蟹的免疫反应并发挥了重要作用,进一步揭示了无脊椎动物酚氧化酶系统的分子基础和调控机制,丰富了无脊椎动物的免疫学内容。