模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)介导的免疫识别是甲壳动物机体启动先天免疫反应的关键。克氏原螯虾(Procambarus clarkii)是我国重要的养殖甲壳类,养殖过程中容易受到白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)和嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)的侵袭,造成重大病害发生,目前尚无有效防控措施。脂多糖-β-1,3-葡聚糖结合蛋白(Lipopolysaccharide andβ-1,3-glucan binding protein,LGBP),是一种重要的模式识别受体,广泛分布于甲壳动物中,在先天免疫中发挥着重要作用。本研究通过克氏原螯虾全基因组序列分析发现了一个新的LGBP基因,命名为PcLGBP。通过对PcLGBP的分子特征、组织分布、表达模式和蛋白功能进行研究,解析其在克氏原螯虾先天免疫中发挥的功能及作用机制,为克氏原螯虾的病害防控提供理论依据。主要结果如下:1.PcLGBP的克隆表达与生物信息学分析我们利用RACE-PCR获得了克氏原螯虾PcLGBP全长为1,200 bp的c DNA序列,包含一个1,086 bp的开放阅读框(ORF),编码361个氨基酸的蛋白。PcLGBP的分子序列中包含一个典型的Glyco＿hydro＿16结构域,一段信号肽序列,一段低复杂度区域和一些保守的基序,与其他无脊椎动物的LGBP同源蛋白具有较高相似性,在进化上较为保守。2.PcLGBP抗WSSV和A.hydrophila的相关GSK J4体内功能研究PcLGBP在克氏原螯虾的血细胞、鳃、触角腺、心、肝胰腺、胃、肠、肌肉等组织中广泛表达,在血细胞中的表达量最高,且定位于血细胞的细胞质;在鳃和触角腺中也检测到较高的表达量,在肌肉中的表达量最低。其重组蛋白可以在体外结合脂多糖(LPS)、肽聚糖(PGN)、β-葡聚糖(β-gluan)和甘露糖(Mannan),对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌也具有较强的结合能力,表明该蛋白是一种具有广谱结合能力的模式识别受体。PcLGBP可以响应WSSV和A.hydrophila的免疫刺激并表达上调,表明其能够参与克氏原螯虾的抗病免疫应答。通过注射重组蛋白和RNA干扰,我们发现:PcLGBP能够提高A.hydrophila刺激后克氏原螯虾血淋巴的细菌清除能力,抑制WSSV在克氏原螯虾体内的复制,提高WSSV和A.hydrophila感染的克氏原螯虾的存活率,具有抗病毒和抗菌活性。3.PcLGBP抗WSSV和A.hydrophila感染的分子机制在体外,PcLGBP的重组蛋白可以与多糖结合,增强酚氧化酶活性。在体内,敲降PcLGBP后,酚氧化酶基因的表达及酶活性均受到抑制,表明PcLGBP参与了酚氧化酶系统的激活。此外,敲降PcLGBP后,经WSSV和A.hydrophila刺激的克氏原螯虾的酚氧化酶基因的表达更多、酚氧化酶活性及NF-κB信号通路相关的多个免疫基因的表达均受到抑制,这表明PcLGBP可能通过激活酚氧化酶系统和NF-κB信号通路来抵抗WSSV和A.hydrophila的感染。本研究的结果表明PcLGBP是一个具有广谱结合能力的模式识别受体,可能通过激活酚氧化酶系统和NF-κB信号通路在克氏原螯虾抵抗A.hydrophila和WSSV感染中发挥重要作用。本研究表明新鉴定的PcLGBP不仅具有抗菌功能,而且也在克氏原螯虾的抗WSSV免疫应答中发挥着重要作用。研究结果丰富了甲壳动物抗病毒和抗菌分子机制的理论基础,也为克氏原螯虾的疾病防控和抗病育种提供Microbiological active zones了思路。