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随着抗生素滥用所产生的负面影响日益增多,抗菌肽作为一种新型抗菌制剂渐渐引起了人们的关注,其稳定结构所发挥出的优势和独特的抗菌机制也成为了科学家们研究的热点。防御素是抗菌肽家族中的一员,具有高效广谱的杀菌能力,而且它的抗菌机制使病原菌不易产生耐药性,无论在先天性免疫还是获得性免疫中都起到重要作用,有着极大的开发潜力作为饲料添加剂应用于畜牧养殖业。从上一世纪八十年代开始,有关鸡、鸭、鹅、火鸡和企鹅等禽β-防御素的研究已经取得了突破性进展,但有关鸽β-防御素到目前为止还罕有报道。为进一步研究新的禽β-防御素,本试验采用RT-PCR方法,从鸽的骨髓和肝脏组织中扩增到2个新的禽β-防御素(AvBD)基因。将测序结果与目前已知的禽β-防御素(AvBD)和部分哺乳类动物β-防御素的氨基酸序列进行同源性分析并绘制分子遗传进化树。测序结果得到这2个基因的cDNA大小均为201bp,编码66个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱氨酸。经遗传进化分析发现,该基因推导的两组氨基酸序列与鸭AvBD5的同源性最高,分别为87.9%(骨髓)和78.8%(肝脏),两组氨基酸序列之间的同源性为83.3%。因此,将其分别命名为鸽AvBD5α(骨髓)和鸽AvBD5β(肝脏)。另外,这两个基因与哺乳动物β-防御素的同源性较低。进一步将这两个基因分别亚克隆到大肠杆菌pGEX-6p-1载体中进行原核表达,转化大肠杆菌BL21,进行IPTG诱导表达,两个重组融合蛋白和标签蛋白GST进行纯化后,以4种革兰氏阳性菌和8种革兰氏阴性菌为检测菌,通过菌落计数法测定其体外抗菌活性。结果表明,重组鸽AvBD5α和重组鸽AvBD5β蛋白对这12种细菌均有较强的抑制作用(p<0.05或p<0.01)。其中重组鸽AvBD5α和重组鸽AvBD5β蛋白对金黄色葡萄球菌、多杀性巴士杆菌、奇异变型菌、绿脓杆菌的抗菌活性相对其他较强,二者对鸡白痢沙门氏菌的抗菌活性较弱。重组鸽AvBD5α的抗菌活性与重组鸽AvBD5β无显著差异。另外,经检测,标签蛋白GST对12种细菌均无抗菌作用。在高盐浓度下,重组蛋白仍然对多杀性巴氏杆菌有抑制作用,但随着盐离子浓度的不断升高,重组鸽AvBD5α和重组鸽AvBD5β蛋白抗菌活性显著降低(p<0.05或p<0.01)。此外,重组鸽AvBD5α和重组鸽AvBD5β蛋白溶血活性极低,与阴性对照相比,无显著差异(p>0.05)。