蜜蜂所揭示蜂类肽聚糖识别蛋白的特殊结构及其抗原识别机制

近日，中国农业科学院蜜蜂研究所蜂种质资源与育种团队研究发现，蜜蜂、熊蜂和切叶蜂肽聚糖识别蛋白PGRP-SA的分子结构及识别功能和双翅目昆虫果蝇完全不同，为深入研究蜂类昆虫免疫应答机制及其疾病预防提供了新的理论基础，对于传粉昆虫资源保护具有重要的意义。相关研究成果在线发表在《免疫学杂志（Journal of Immunology）》上。

膜翅目昆虫是一类最重要的传粉昆虫，在维持陆地生态系统平衡中发挥着十分重要的作用。基因组注释结果表明，和双翅目昆虫（如果蝇、蚊子）相比，膜翅目昆虫（如熊蜂、蜜蜂）具有更少的免疫相关基因，这些免疫相关基因包括肽聚糖识别蛋白PGRPs，分为短型（PGRP-S）和长型（PGRP-L），是昆虫先天免疫系统重要的模式识别受体。果蝇PGRP-SA识别Lys型肽聚糖，进而激活Toll免疫途径，调控抗菌肽的表达与释放来抵抗病原微生物的感染。

为了探究膜翅目昆虫PGRP-SA的分子结构及其参与先天免疫的功能，本研究以高级社会性西方蜜蜂、初级社会性红光熊蜂和独居性苜蓿切叶蜂为对象，探明了蜂类昆虫PGRP-SA蛋白独特的肽聚糖识别机制。研究发现，和双翅目果蝇PGRP-SA识别Lys型肽聚糖不同，膜翅目蜂类PGRP-SA对Dap型肽聚糖具有很高的亲和力；复合体三维结构分析进一步证实了蜂类PGRP-SA以特有的锚定氨基酸识别Dap型肽聚糖，进而激活Toll免疫途径，调控抗菌肽的表达与释放来抵御病原微生物的感染。该研究结果表明，尽管膜翅目蜂类昆虫保留了主要的免疫途径，但其模式识别受体分子识别抗原的机制和双翅目蝇类明显不同，具有独特的肽聚糖识别特征。

该研究得到了中国农科院科技创新工程和国家自然科学基金项目的资助。

原文链接：http://www.jimmunol.org/content/early/2018/11/30/jimmunol.1800439