タイマンは、Macrobrachium nipponenseのサボテンの転写を促進することにより、抗菌ペプチドの発現をネガティブに調節する

Taiman negatively regulates the expression of antimicrobial peptides by promoting the transcription of cactus in Macrobrachium nipponense.

• Xin Huang
• Futong Ma
• Ruidong Zhang
• Xiaoling Dai
• Qian Ren

抄録

昆虫では、タイマン（Tai）は幼若ホルモン、20-ヒドロキシエクジゾン、インスリン、ヒッポのシグナル伝達経路に参加している。しかし、甲殻類の自然免疫におけるタイマンの役割はあまり知られていない。本研究では、Macrobrachium nipponense からオルタナティブスプライシングにより産生される 4 種類の Tai アイソフォーム（MnTai-A, MnTai-B, MnTai-C, MnTai-D）を同定した。得られたゲノム配列から、MnTai DNAは20以上のエクソンと19以上のイントロンを有することが明らかになった。2番目から最後までのエクソン（-exon2）と3番目から最後までのエクソン（-exon3）は代替スプライシングが可能であることが明らかになった。エクソン2またはエクソン3が欠損すると、それぞれMnTai-BまたはMnTai-Cが生成される。MnTai-Dでは、両方のエクソンが欠失している。MnTai-Aの全長cDNA（すべてのエクソンを含む）は6894 bp、オープンリーディングフレームは4998 bpで、1665アミノ酸のタンパク質をコードしていた。MnTaiAは、Taiファミリーの保存的構造を含み、エビ由来の核受容体コアクチベーターとクラスター化していた。これら4つのアイソフォームはすべて、様々な組織に広く分布しており、MnTaiCを除いて肝膵臓での発現レベルが最も高かった。肝膵臓およびエラの全Tai遺伝子（MnTaiTとして指定）の転写レベルは、細菌またはウイルスの挑戦によって制御された。MnTaiT のノックダウンは腸炎ビブリオ感染時に抗微生物ペプチド（AMP）の発現を増加させた。さらに、エビタイによるAMP遺伝子発現の負の調節は、サボテンの正の調節を介して媒介されていることが示された。本研究は、エビタイのアイソフォームが自然免疫に関与しているという貴重な情報を提供するものである。

In insects, Taiman (Tai) participates in the juvenile hormone, 20-hydroxyecdysone, insulin, and Hippo signaling pathways. However, the role of Tai in crustacean innate immunity is less known. In this study, four Tai isoforms (MnTai-A, MnTai-B, MnTai-C, and MnTai-D) produced by alternative splicing were identified from Macrobrachium nipponense. The obtained genome sequences indicated that MnTai DNA has more than 20 exons and 19 introns. The second to last (-exon2) and the third to last (-exon3) exons can be alternatively spliced. The loss of -exon2 or -exon3 produces MnTai-B or MnTai-C, respectively. Both exons are absent in MnTai-D. The full-length cDNA of MnTai-A (including all exons) was 6894 bp with an open reading frame of 4998 bp that encoded a protein of 1665 amino acids. MnTaiA contains the conservative structure of the Tai family and clustered with nuclear receptor coactivator from shrimp. All these four isoforms were widely distributed in a variety of tissues with the highest expression level in the hepatopancreas except MnTaiC. The transcriptional levels of total Tai genes (designated as MnTaiT) in the hepatopancreas and gills were regulated by bacterial or viral challenge. Knockdown of MnTaiT increased the expression of anti-microbial peptides (AMPs) during Vibrio parahaemolyticus infection. Further study indicated that the negative regulation of AMP gene expression by prawn Tai was mediated through its positive regulation of cactus. Our research provides valuable information that prawn Tai isoforms are involved in innate immunity.

Copyright © 2020. Published by Elsevier Ltd.