WSSV结构、功能及基因组学研究概况

对虾白斑综合征病毒WSSV(White Spot Syndrome Virus WSSV)已成为养殖对虾一主要病原，给对虾养殖业造成了巨大损失。弄清其侵染机理是有效防治的基础，而对其侵染机理的阐释则主要是搞清各基因在侵染中的作用及表达调控的特点，这些恰恰是WSSV基因组学的研究内容。本文对WSSV基因组序列、结构蛋白及非结构蛋白方面的研究成果做了综述，同时介绍了基因组学研究中的一些常用的方法。     

WSSV与IHHNV竞争对虾鳃细胞膜受体的研究

本研究对白斑综合征病毒(White Spot Syndrome Virus,WSSV)与传染性皮下及造血组织坏死病毒(Infectious Hypodermal and Haematopoietic Necrosis Virus,IHHNV)能否竞争虾鳃细胞膜上的NM23蛋白受体进行探索。先用蔗糖梯度离心法提纯WSSV的全蛋白,利用病毒覆盖蛋白印迹技术(VOPBA)与对虾鳃细胞膜NM23蛋白作用,将疑似蛋白条带进行LC-MS/MS分析,初步筛选出3种WSSV蛋白,分别为WSSV013、Wsv497和Wsv035,再构建这3种蛋白的原核表达载体,通过VOPBA和免疫共沉淀(co-immunoprecipitation)验证了Wsv497、Wsv035能与NM23蛋白相互作用,WSSV013不能与NM23蛋白相互作用。初步推测WSSV与IHHNV可能竞争对虾鳃细胞膜上的NM23蛋白受体,该结果为今后研究两种病毒竞争细胞膜受体和虾病毒蛋白作用机制提供理论基础。     

凡纳滨对虾LvRab5B蛋白与IHHNV病毒蛋白的互作

为了探究LvRab5B蛋白在凡纳滨对虾抗病毒感染中的作用,实验分别构建了LvRab5B蛋白在昆虫和酵母细胞中的融合表达载体,将不同的载体导入不同的细胞中,利用免疫荧光和酵母双杂交的方法研究了Lv Rab5B蛋白在昆虫细胞中的表达以及Lv Rab5B蛋白与病毒IHHNV之间的互作关系;通过qRT-PCR方法研究了该蛋白在健康对虾不同组织中的表达情况以及凡纳滨对虾分别感染IHHNV和WSSV后不同时间点的相对表达量。结果显示,Lv Rab5B基因融合蛋白能够在昆虫细胞中表达;Lv Rab5B蛋白与IHHNV病毒衣壳蛋白CP无相互作用,而与非结构蛋白NS1相互作用明显,与非结构蛋白NS2作用较弱。qRT-PCR结果显示,LvRab5B基因在凡纳滨对虾心脏、鳃腺、肠道、胃、肝胰脏和肌肉中都表达,在肠道中表达量最高,肝胰脏次之;Lv Rab5B蛋白在凡纳滨对虾机体感染病毒前后的表达情况不同,感染初期表达降低,随后迅速上升,末期下降。研究表明,LvRab5B基因参与凡纳滨对虾抵抗IHHNV和WSSV病毒的先天免疫过程,为进一步研究Lv Rab5B蛋白在对虾机体中的免疫功能及作用机制奠定了基础。     

凡纳滨对虾RAS与WSSV-VP26的相互作用

白斑综合征病毒(WSSV)是对虾养殖中主要的病原之一,病原与宿主作用是介导病毒感染的重要过程。RAS蛋白是Ras基因分泌的保守蛋白,为小G蛋白家族的一员,普遍存在于从酵母菌到哺乳动物的真核细胞中,具有偶联受体和效应系统传递跨膜信号的功能,在细胞增殖和分化中起双重调节的作用,但关于RAS与WSSV的作用尚不明确。本研究将凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) Ras基因克隆至pBAD/gⅢA表达载体上,以E. coli Top10为宿主菌,在L-阿拉伯糖的诱导下获得RAS重组蛋白。以Co~(2+)亲和层析方法,获得纯化的RAS蛋白,质谱分析显示,该蛋白为凡纳滨对虾RAS。采用Far-western和ELISA检测方法分析RAS与WSSV结构蛋白VP26、VP28N和VP37的相互作用。Far-western结果显示,RAS与VP26有明显的结合作用,ELISA实验结果显示,RAS与VP26蛋白的相互作用随RAS量的增加而增强。本研究表明,RAS参与WSSV侵染过程,为进一步研究WSSV侵染机制提供了理论基础。     

对虾白斑综合征病毒(WSSV)高分子量结构蛋白的分离

采用蔗糖密度梯度离心从患病对虾组织中提取WSSV,应用SDS-PAGE对WSSV结构蛋白进行了分析。采用12％分离胶,将WSSV样品煮沸5min,应用SDS-PAGE分离了WSSV的中低分子量结构蛋白,并将该结果与其他学者已发表的结果进行了比较。首次通过延长样品煮沸时间,采用8％分离胶,应用SDS-PAGE分离到了WSSV100kD以上的13条高分子量结构蛋白,计算出了每条蛋白带的分子量及其在总蛋白中的百分含量。其中WSSV高分子量结构蛋白的分离丰富了WSSV的研究范围,对今后深入的研究工作具有重要意义。     

白斑综合征病毒感染对凡纳滨对虾热休克蛋白60和90表达的影响

采用实时荧光定量PCR技术分析白斑综合征病毒(WSSV)感染凡纳滨对虾不同时段鳃、肠、肝胰腺、肌肉、类淋巴和血细胞组织中热休克蛋白(HSP)60和90基因mRNA转录水平的变化。结果显示,HSP60和HSP90在这6个组织中都有表达,WSSV感染影响各组织中HSP60和HSP90 mRNA转录水平的表达,WSSV感染抑制HSP60在鳃、肠、肌肉和血细胞的表达,促进HSP90在鳃、肠、肝胰腺、肌肉、血细胞和类淋巴的表达,表明HSP60和HSP90参与WSSV感染免疫反应。     

养殖克氏原螯虾体内白斑综合征病毒的绝对定量分析

近年来克氏原螯虾的养殖受到WSSV的威胁,病毒在宿主组织中的绝对定量对于了解病毒的致病性具有重要意义,但克氏原螯虾组织中WSSV的绝对定量分布还有待研究。实验调查了湖北省5个主养区克氏原螯虾WSSV的感染率,结果表明80%以上克氏原螯虾都携带有WSSV。采用WSSV-VP28蛋白特异性抗体对克氏原螯虾提取蛋白进行Western Blot检测,在WSSV-PCR阳性样品中可检测到VP28特异性条带,在WSSV-PCR阴性样品中没有检测到相应条带。采用实验室建立的WSSV绝对定量PCR方法,对携带病毒的克氏原螯虾6个组织(鳃、胃、肠、血淋巴细胞、肝胰腺和心脏)进行检测。结果表明,在鳃、胃和肠可检测到较多病毒量(约108拷贝/mg),其次是血淋巴细胞(107拷贝/mg)、肝胰腺(106拷贝/mg),在心脏中病毒的含量最低(103拷贝/mg),表明病毒的复制存在组织特异性。结果显示WSSV主要存在于消化系统中,预示着克氏原螯虾可能主要在摄食过程中感染WSSV;不同地区克氏原螯虾组织病毒携带量表现出一定差异,预示着WSSV感染可能受到环境因素的影响。     

白斑综合征病毒(WSSV)在拟穴青蟹体内增殖的研究

拟穴青蟹(Scylla paramamosain)因肉质鲜美、生长快速而成为我国主要的海水养殖经济蟹类,但是随着养殖规模的不断扩大,病害问题也越发严重。本研究通过流行病学调查和定量PCR跟踪检测的方法,研究了拟穴青蟹对白斑综合征病毒(WSSV)的易感性和WSSV在拟穴青蟹体内的增殖情况。结果表明,拟穴青蟹是WSSV的自然宿主,自然携带率为8.47%。WSSV可通过口服途径感染拟穴青蟹,并在拟穴青蟹体内快速增殖,注射感染5 d后,病毒量达到感染1d时的1.1×109倍,当病毒累积到一定量后即可致死拟穴青蟹。研究表明,拟穴青蟹是WSSV的天然宿主,在虾蟹混养过程中可以通过摄食WSSV感染虾而带毒或发病,并因此成为WSSV传播媒介,从而对虾蟹混养条件下WSSV的防治效果产生重要影响。     

抗白斑综合征病毒(WSSV)感染途径研究进展

白斑综合征病毒(White Spot Syndrome Virus,WSSV),是引起养殖对虾大规模死亡的病原。在过去的10年中,各国学者不断地寻找预防和控制WSSV感染的方法及途径。本文主要介绍了中和抗体与噬菌体展示单链抗体、免疫增强剂、重组蛋白疫苗和灭活疫苗、遗传育种、RNAi等几种方法的研究现状,为进一步开发抗WSSV药物和饵料,更有效地防治WSSV及相关科研提供参考。     

对虾白斑综合征病毒囊膜蛋白VP19的单克隆抗体制备及其定位

为了更好地研究对虾自斑综合征病毒(WSSV)蛋白VP19在WSSV感染过程巾的作用,利用VP 19的单克隆抗体直接对VP19进行了定位.从患白斑综合征的中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)鳃丝中提取WSSV,将提纯的WSSV经十二烷基磺酸钠-聚内烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离,然后洗脱提纯其病毒蛋白VP19并免疫Balb/c小鼠,取免疫小鼠脾细胞和骨髓瘤细胞融合,用间接免疫荧光技术(IFAT)和Western-Blot技术筛选出1株阳性杂交瘤细胞,将检测出的阳性杂交瘤细胞经有限稀释法克隆,研制出抗VP19的单抗,再利用免疫胶体金技术对病毒蛋白VP19进行定位,结果显示,胶体金粒子位于WSSV病毒的囊膜上,说明病毒篮白VP19位于WSSV囊膜上.[中国水产科学,2009,16(1):69-74]     

WSSV envelope protein VP51B links structural protein complexes and may mediate virus infection

White spot syndrome virus (WSSV), an enveloped double‐stranded DNA virus, is the causative agent of a disease that has led to severe mortalities of cultured shrimps in Taiwan and many other countries. In the previous study, Penaeus monodon chitin‐binding protein (CBP) and glucose transporter 1 (Glut1), two cell membrane proteins, were found to at least interact with other 10 WSSV envelope proteins including VP51B. These envelope proteins might form a protein complex. According to the known information, VP51B was used to identify its role in the protein complex. Western blotting of the intact viral particles and fractionation of the viral components confirmed that VP51B is one of WSSV envelope proteins. In this study, the protein–protein interaction between VP51B and other WSSV envelope proteins was identified by far‐western blot experiment and VP51B was found to interact with VP24, VP31, VP32, VP39B and VP41A. Furthermore, the in vivo neutralization experiment using recombinant VP51B plus with VP39B showed the best inhibition. These data indicate that VP51B participates in the WSSV protein complex and plays an important role in WSSV infection.     

白斑综合征病毒囊膜蛋白VP19及VP28的研究进展

自二十世纪90年代,白斑综合征病毒(WSSV)就因其暴发范围广、致死率高得到了广泛的关注。研究主要集中在确定该病毒蛋白的结构及功能,以及利用其囊膜蛋白制备亚单位疫苗、研发DNA疫苗等来提高对虾抵抗白斑综合征病毒的能力,尽管免疫防治目前在实验室阶段已取得了显著的保护效果,但因其给药方式局限以及成本较高等因素一直没有应用于实际生产中。VP19和VP28是白斑综合征病毒主要的囊膜蛋白,在WSSV感染对虾的过程中起着非常重要的作用。本文从WSSV的基因组学、VP19和VP28的蛋白质结构及其在免疫防治中的应用等方面概述了VP19和VP28的研究进展,包括蛋白亚单位疫苗、DNA疫苗、RNA疫苗以及相关抗体的研究。在总结了不同类型疫苗的保护效果后发现,VP19和VP28的双价疫苗的保护率较高,为今后制定有效的WSSV控制方法提供了参考。     

对虾白斑综合征病毒囊膜蛋白VP110在中国明对虾鳃细胞中结合蛋白的鉴定与特性

为了鉴定对虾白斑病综合征病毒(WSSV)囊膜蛋白VP110在中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)鳃细胞中的结合蛋白, 运用pET-32(a)+载体构建了1段含RGD模体的截短VP110原核重组表达质粒, 转化大肠杆菌诱导表达后获得分子量为41 kD的截短重组VP110蛋白(rVP110)。以rVP110作为诱饵蛋白, 运用pull-down实验结合蛋白质谱分析鉴定rVP110结合蛋白, 结果显示, 中国明对虾鳃细胞中的肌动蛋白和精氨酸激酶(arginine kinase,AK)与rVP110具有结合作用。利用PCR扩增中国明对虾AK编码基因, 将其与表达载体pGEX-4T-1连接后转化大肠杆菌诱导表达获得重组AK蛋白(rAK), 通过pull-down实验进一步证实rAK可与rVP110发生结合。克氏原螯虾(Procambarus clarkia)体内中和实验结果显示, rAK对WSSV感染克氏原螯虾具有一定的中和作用, 能延缓螯虾的死亡进程。另外, 中国明对虾在人工感染WSSV后, 荧光定量PCR检测结果显示, AK基因表达水平显著上调, 18 h时达到峰值, 然后下降至正常水平; 酶底物法检测结果同样显示, 鳃细胞中AK酶活性在感染WSSV后发生显著上调。本研究旨在为深入了解WSSV囊膜蛋白VP110在WSSV感染宿主过程中的作用提供基础依据。

     

Protection of crayfish, Cambarus clarkii, from white spot syndrome virus by polyclonal antibodies against a viral envelope fusion protein

White spot syndrome virus (WSSV) is a large double-stranded DNA virus, causing considerable mortality in penaeid shrimp and other crustaceans. WSSV produces five major structural proteins, including two major envelope proteins, VP28 and VP19. To produce VP28 and VP19 as a single protein for antibody production, DNA sequences encoding both open reading frames were fused together and cloned into pET-22b(+) expression vector. The fusion protein, VP(19+28), was expressed in Escherichia coli, purified using Ni2+ His affinity chromatography and injected into a rabbit. Antiserum collected from the immunized rabbit was tested in vivo for ability to protect crayfish, Cambarus clarkii, from disease caused by WSSV. Fifteen days after challenge with WSSV, treatment with VP(19+28) antiserum gave 100% protection against disease in the ambient temperature range of 15-22 degrees C and 65% protection at a constant temperature of 26 degrees C. These results demonstrated VP(19+28) antiserum is effective in protection of crayfish from WSSV and confirmed that VP19 and VP28 play an important role in WSSV host infection. Targeting both VP19 and VP28 may be effective for the design of both immunotherapeutic medicines and reagents to detect WSSV.     

Competition of infectious hypodermal and haematopoietic necrosis virus (IHHNV) with white spot syndrome virus (WSSV) for binding to shrimp cellular membrane

Infectious hypodermal and haematopoietic necrosis virus (IHHNV) and white spot syndrome virus (WSSV) are two widespread shrimp viruses. The interference of IHHNV on WSSV was the first reported case of viral interference that involved crustacean viruses and has been subsequently confirmed. However, the mechanisms underlying the induction of WSSV resistance through IHHNV infection are practically unknown. In this study, the interference mechanisms between IHHNV and WSSV were studied using a competitive ELISA. The binding of WSSV and IHHNV to cellular membrane of Litopenaeus vannamei was examined. The results suggested that there existed a mutual competition between IHHNV and WSSV for binding to receptors present on cellular membrane of L. vannamei and that the inhibitory effects of WSSV towards IHHNV were more distinct than those of IHHNV towards WSSV.     

High efficacy of white spot syndrome virus replication in tissues of freshwater rice‐field crab,Paratelphusa hydrodomous (Herbst)

An attempt was made to determine the replication efficiency of white spot syndrome virus (WSSV) of shrimp in different organs of freshwater rice‐field crab, Paratelphusa hydrodomous (Herbst), using bioassay, PCR, RT‐PCR, ELISA, Western blot and real‐time PCR analyses, and also to use this crab instead of penaeid shrimp for the large‐scale production of WSSV. This crab was found to be highly susceptible to WSSV by intramuscular injection. PCR and Western blot analyses confirmed the systemic WSSV infection in freshwater crab. The RT‐PCR analysis revealed the expression of VP28 gene in different organs of infected crab. The indirect ELISA was used to quantify the VP28 protein in different organs of crab. It was found that there was a high concentration of VP28 protein in gill tissue, muscle, haemolymph and heart tissue. The copy number of WSSV in different organs of infected crab was quantified by real‐time PCR, and the results revealed a steady increase in copy number in different organs of infected crab during the course of infection. The viral inoculum prepared from different organs of infected crab caused significant mortality in tiger prawn, Penaeus monodon (Fabricius). The results revealed that this crab can be used as an alternate host for WSSV replication and production.     

自然养殖水体投喂CpG ODN和表面展示VP28的解脂耶罗维亚酵母对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)抗WSSV的免疫保护作用

用添加CpG寡聚核苷酸(CpG ODN)和表面展示VP28的解脂耶罗维亚酵母(VP28-yl)的饵料投喂凡纳滨对虾,进行田间中试实验。投喂30 d后进行WSSV感染实验,评估其对凡纳滨对虾的免疫保护作用。投喂实验结束后,CpG ODN投喂组对虾的相对增重率达到(65.8±7.8)% (P<0.05),这暗示CpG ODN可能具有促生长作用。WSSV攻毒后,CpG ODN和VP28-yl投喂组对虾中WSSV拷贝数与对照组相比均显著降低(P<0.05),相对免疫保护率分别可达到26.7%和36.7%。在投喂结束和WSSV刺激后,CpG ODN组对虾中的呼吸爆发水平均显著升高(P<0.05)。而在VP28-yl投喂组,WSSV引起的细胞凋亡则显著受到抑制(P<0.05)。此外,WSSV刺激后,STAT基因在CpG ODN组和VP28-yl组对虾中的表达水平均显著上调(P<0.05),分别在第5天和第3天达到最大值,而对照组中则显著下调。研究结果表明,CpG ODN和VP28-yl增强了凡纳滨对虾抗病毒免疫力,对养殖对虾病毒性疫病的防控具有显著作用,可以作为免疫增强剂添加在饵料中,具有在养殖生产中推广使用的前景。