摘要[目的]Cathelicidin是一类脊椎动物特有的内源性抗菌肽类物质,具有明显的抗菌抗炎作用.本研究在棘胸蛙中鉴定一种新的Cathelicidin,并探究Cathelicidin基因的结构及功能,为抗菌肽基因家族的研究提供依据.[方法]采用基因克隆方法获得Cathelicidin基因序列全长,利用生物信息学方法分析其编码蛋白的理化性质、结构域、信号肽、二级结构和三级结构,通过Mega X软件构建系统进化树.利用实时荧光定量PCR方法检测棘胸蛙各组织中Cathelicidin基因表达水平,以及在弗氏柠檬酸杆菌和布氏柠檬酸杆菌胁迫下Cathelicidin基因表达变化.[结果]Cathelicidin基因序列全长为730 bp,开放阅读框为465 bp,编码154个氨基酸,预测Cathelicidin分子质量为137.3 ku,等电点(pI)为5.20;1-20位氨基酸为信号肽,21-116 位氨基酸间有1个结构域,该结构域内存在4个保守的半胱氨酸残基,末端有一段含18个氨基酸的成熟肽.二级结构预测显示,Cathelicidin蛋白α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲占比分别为35.7%、19.5%和44.8%;三级结构同源建模显示,其由1条肽链盘绕形成,功能域由α-螺旋和β-折叠构成.系统进化分析表明,棘胸蛙Cathelicidin与蛙科的云南棘蛙亲缘关系最近,聚为一支.实时荧光定量PCR结果显示,Cathelicidin基因在棘胸蛙各组织中均表达,其中在肝脏和肾脏中表达量较高.柠檬酸杆菌感染后,棘胸蛙肝脏中Cathelicidin基因的表达呈现时序性表达变化特征,弗氏柠檬酸杆菌感染后,与0 h相比,其表达量在72 h出现极显著高峰;而布氏柠檬酸杆菌感染则引起其表达持续下调.[结论]Cathelicidin基因结构特征明确,在棘胸蛙各组织均广泛表达,其mRNA表达随不同病原菌侵染呈现时序性表达变化,为后续深入挖掘Cathelicidin基因在养殖产业中的应用提供理论基础.