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干扰素(interferon,IFN)是一类具有抗病毒、调节免疫等功能的重要细胞因子。根据氨基酸序列、基因座、受体系统等,干扰素可分为三种类型,即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型干扰素。爬行类是脊椎动物进化的重要阶段,其干扰素未见报道。因此本研究以爬行类中的模式生物:绿色安乐蜥(Anolis carolinensis)作为研究对象,通过将包括爬行类在内的不同类群脊椎动物的干扰素系统进行比较研究,为揭示脊椎动物干扰素系统的进化提供线索。 本研究鉴定并克隆了绿色安乐蜥IFN-γ及其受体基因IFN-γR1和IFN-γR2。与其他有颌类脊椎动物比较,发现安乐蜥IFN-γ、IFN-γR1和IFN-γR2基因在基因组结构、基因座和蛋白序列等方面具有保守的特征。安乐蜥IFN-γ基因cDNA全长936 bp,其中开放阅读框522bp,推测编码173个氨基酸。其基因组结构与其他脊椎动物类似,具有四个外显子和三个内含子。安乐蜥IFN-γ基因座及邻近基因,包括DYRK2,IL22,IL26和MDM1与其他脊椎动物相比具有良好的共线性。IFN-γR1和IFN-γR2基因开放阅读框分别为1278和984 bp,推测分别编码425和327个氨基酸,IFN-γR1和IFN-γR2基因组结构均为七个外显子和六个内含子,并位于保守的基因座内。IFN-γR1和IFN-γR2氨基酸序列包含保守的结构域,其中胞内区保守基序在哺乳动物中已被证明参与JAK-STAT信号转导。IFN-γ、IFN-γR1及IFN-γR2在健康安乐蜥组织或器官中呈组成型表达,体内注射poly(I:C)能够诱导IFN-γ上调表达。安乐蜥IFN-γ、IFN-γR1及IFN-γR2基因具有保守的特征暗示脊椎动物Ⅱ型干扰素系统可能具有保守的功能。四足类脊椎动物具有Ⅲ型干扰素,且均有一个保守的Ⅲ型干扰素基因座,而爬行类还存在另外一个Ⅲ型干扰素基因座,在龟鳖类和鳄类中这两个基因座共存,将位于两个不同基因座内的Ⅲ型干扰素基因分别命名为IFNLA和IFNLB。聚类分析表明,羊膜类动物(Amniota)Ⅲ型干扰素基因分为两个主要支系:一类包含哺乳动物IFNL1/2/3和爬行类IFNLB;另一类包括哺乳动物IFNL4和爬行类IFNLA。不同脊椎动物类群Ⅲ型干扰素的受体基因IFN-λR1和IL-10RB也具有保守的基因座和氨基酸序列。本研究克隆了绿色安乐蜥IFN-λ及其受体基因IFN-λR1和IL-10RB,其开放阅读框分别为591、1569和1032 bp,推测分别编码196、522和343个氨基酸。IFN-λ及其受体基因在所检测韵绿色安乐蜥组织或器官中均有表达,且IFN-λ受poly(Ⅰ:C)诱导表达。利用双荧光素酶报告系统证实绿色安乐蜥的IRF3通过干扰素刺激响应元件(IFN-stimulated response element,ISRE)位点激活IFN-λ启动子。此外,在中华鳖血管来源(soft-shelled turtle artery,STA)的细胞系中,安乐蜥IFN-λ能通过IFN-λR1和IL-10RB上调干扰素刺激基因的表达。这些数据表明四足类脊椎动物,包括安乐蜥,都具有保守的Ⅲ型干扰素配体-受体系统及信号通路。