高甘露糖糖基化修饰对罗非鱼四聚体IgM结构及功能的调控作用

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基本信息

  • 批准号：
    31902396
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    尹晓雪
  • 依托单位：
    华南师范大学
  • 学科分类：
    C1907.水产生物免疫学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

IgM plays an important role in the resistance to pathogen infection and immune response. In the studies of human IgM, it has been demonstrated that the high mannose modification of IgM heavy chain affects the formation of different polymeric IgM, and also regulates the binding of IgM to MBL. Recently, the study of grass carp IgM heavy chain confirmed that there is heterogeneity of N-glycosylation modification at the Asn 565 site of different IgM polymers, but the effect of this modification heterogeneity on the function of grass carp IgM has not been reported. Therefore, whether the teleost IgM heavy chain exist high mannose modification like that in mammalian? Whether the different content of high mannose regulate the teleost IgM structure? In addition, affects the function of IgM tetramers? They still need to be studied in depth. The present study combines the advanced techniques in immunology and glycomics research to analyze the high mannose modification levels of different affinity IgM heavy chain in tilapia serum. The purpose is to, 1) accurately identify the high mannose content of the teleost fish IgM heavy chain, 2) clarify the regulation of high mannose modification on the structure and function of teleost IgM isomer, and 3) to explore the N-glycosylation modification of the IgM Fc region regulate the function of the Fab region. It is expected to fully reveal the regulation of N-glycosylation modification on the structure and function of teleost IgM, and provide sufficient theoretical support for the study of Ig molecules in classical immunology.
IgM在机体抵抗病原菌感染和免疫应答中发挥重要作用。在人IgM的研究中已经证实，高甘露糖修饰影响着不同聚体IgM的形成，同时调节IgM与MBL的结合。近期，草鱼IgM的研究中证实，不同聚体IgM重链的第Asn 565位点存在N-糖基化修饰的不均一性，但其不均一性对草鱼IgM功能的影响仍未见报道。因此，硬骨鱼IgM重链是否存在类似哺乳动物的高甘露糖修饰？高甘露糖含量差异是否调节IgM聚体结构差异？进而影响IgM四聚体的功能？仍有待深入研究。本研究结合免疫学与糖组学研究中的先进技术，分析罗非鱼血清中不同亲和力IgM重链的高甘露糖修饰水平，目的在于：1）精确鉴定硬骨鱼IgM重链的高甘露糖含量，2）阐明高甘露糖对硬骨鱼IgM结构与功能的调节作用，3）探究IgM抗体Fc区的修饰程度对Fab区的功能的影响。期望充分揭示N-糖基化修饰对硬骨鱼IgM结构与功能差异的调节作用。

结项摘要

免疫球蛋白IgM是硬骨鱼类血清中含量最高的免疫球蛋白，在机体抵御病原菌感染的免疫防御中发挥重要作用。本研究以罗非鱼为主要研究对象，以TNP-KLH抗原免疫罗非鱼，对血清中的IgM抗体效价、亲和力及IgM重链位点特异性的N-糖基化修饰水平进行分析。结果阐明：1）罗非鱼血清中TNP特异性IgM抗体效价与抗体亲和力在免疫后显著上调；2）IgM的抗体亲和力越高，重链末端Asn-509位点的高甘露糖含量越高，IgM四聚体的刚性越强；3）高亲和力IgM与MR的结合能力更强，能显著促进巨噬细胞对病原菌的吞噬。本研究是首次在硬骨鱼类中阐明IgM重链位点特异性的高甘露糖含量在调节IgM的结构和功能上具有重要作用，为理解N-糖基化修饰对免疫球蛋白结构及功能的调控提供了新的理论知识。相关研究成果发表在Talanta, Dev. Comp. Immunol.与J. Immunol.等期刊上。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Relative content detection of oligomannose modification of IgM heavy chain induced by TNP-antigen in an early vertebrate through nanoLC-MS/MS
通过 nanoLC-MS/MS 检测早期脊椎动物 TNP 抗原诱导的 IgM 重链寡甘露糖修饰的相对含量
  • DOI：
    10.1016/j.talanta.2020.121346
  • 发表时间：
    2020-11-01
  • 期刊：
    TALANTA
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Yin，Xiaoxue;Li，Xiaoyu;Ye，Jianmin
  • 通讯作者：
    Ye，Jianmin
Affinity-Driven Site-Specific High Mannose Modification Determines the Structural Polymerization and Function of Tetrameric IgM in a Primitive Vertebrate.
亲和力驱动的位点特异性高甘露糖修饰决定了原始脊椎动物中四聚体 IgM 的结构聚合和功能。
  • DOI：
    10.4049/jimmunol.2100921
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    The Journal of Immunology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiaoxue Yin;Xiaoyu Li;Liangliang Mu;Hao Bai;Yanjian Yang;Nuo Chen;Liting Wu;Shengli Fu;Jun Li;Wantao Ying;Jianmin Ye
  • 通讯作者：
    Jianmin Ye
Expression and functional characterization of the mannose receptor (MR) from Nile tilapia (Oreochromis niloticus) in response to bacterial infection
尼罗罗非鱼 (Oreochromis niloticus) 甘露糖受体 (MR) 响应细菌感染的表达和功能特征
  • DOI：
    10.1016/j.dci.2021.104257
  • 发表时间：
    2021-09-15
  • 期刊：
    DEVELOPMENTAL AND COMPARATIVE IMMUNOLOGY
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yin, Xiaoxue;Bai, Hao;Ye, Jianmin
  • 通讯作者：
    Ye, Jianmin

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  • 通讯作者：
    尹晓雪

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高甘露糖糖基化修饰IgM促进罗非鱼巨噬细胞吞噬链球菌的分子机制
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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