凡纳滨对虾28.5D血蓝蛋白的降解新片段

血蓝蛋白是一种具有多种非特异性免疫学活性且可以产生免疫学活性降解片段的多功能蛋白。为了探索血蓝蛋白新的降解片段，本研究以凡纳滨对虾旺itopenaeus vannamei）为研究对象，采用比较蛋白质学技术分析对虾感染病原菌后血清蛋白质组的变化。结果发现，对虾感染副溶血弧菌（Hbrio parahaemolyticus）12h后，血清中新增一种28．5kD的蛋白（命名为p28．5）。经MALDI-TOF／MS分析，其与凡纳滨对虾血蓝蛋白75kD亚基具有高度同源性。进一步研究显示，p28．5蛋白不仅可与抗血蓝蛋白抗体发生特异性结合，而且还与对虾抗感染能力呈正相关。由此推测，p28．5蛋白应该是对虾感染病原菌后产生的一种28．5kD血蓝蛋白降解新片段，其可能是血蓝蛋白发挥免疫学功能的一种新方式的产物。[中国水产科学，2008，15（3）：425-430]     

与凡纳滨对虾抗副溶血弧菌有关的6.0 kD 血蓝蛋白降解肽段

以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为研究对象,采用人工感染、Tricine-SDS-PAGE、Western-blotting、MALDI-TOF/TOF、抑菌实验等方法对血蓝蛋白小分子降解肽段进行研究。结果发现,副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)刺激对虾24 h后,与对照组相比,其血淋巴中新出现5个分子量为6.0~31.0 k D的与兔抗血蓝蛋白抗体呈阳性的小分子条带。其中,分子量为6.0 k D的a条带(命名为HMCp6肽段)与凡纳滨对虾血蓝蛋白具有高度同源性,对副溶血弧菌具有明显的抑菌活性,与对照组相比,存在极显著性差异(P0.01)。由此说明,HMCp6应该是对虾感染副溶血弧菌后所产生的一种新的小分子降解肽段,推测其在对虾抗感染防御中发挥重要作用。     

源于凡纳滨对虾血蓝蛋白化学合成肽段的抗黑曲霉活性

选用黑曲霉(Aspergillus niger)为研究材料,采用滤纸片法、显微观察和电镜分析等方法探索12种源于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)血蓝蛋白化学合成肽段的抗黑曲霉活性。结果发现,6种合成肽段(B2、B10、B13、B14、S7和S9)在80μg/mL时能不同程度地抑制黑曲霉的生长,抑制率为30%~100%,其中,S7和B10抑制效果最佳。在此基础上,进一步选用B10分析其对黑曲霉孢子数目和形态的影响。结果显示,B10不仅可以明显延迟黑曲霉孢子的生长,而且还可以显著抑制孢子囊的发育。由此推测,对虾血蓝蛋白可能可以降解产生具有抗黑曲霉活性的功能性肽段,这对进一步阐明对虾血蓝蛋白功能性降解肽段的免疫学活性及其作用机制具有重要价值。     

注射磷脂酰丝氨酸对凡纳滨对虾血蓝蛋白合成、酚氧化酶活性的影响

为研究磷脂酰丝氨酸(PS)对凡纳滨对虾血蓝蛋白合成、酚氧化酶活性的影响,并探讨PS激活凡纳滨对虾血蓝蛋白发挥酚氧化酶活性的机制,实验采用5、10和20μg/mL 3个PS浓度对凡纳滨对虾尾节肌肉进行注射,注射量为50μL,对照组注射生理盐水,各处理组设3个平行组,取样时间为0、6、12、24、36、48和60 h,分别测定了血浆血蓝蛋白含量,肝胰脏血蓝蛋白p75、p77亚基和mRNA的表达以及血浆血蓝蛋白酚氧化酶活性。结果显示:与对照组相比,血蓝蛋白含量在6 h内略有下降,6～36 h内呈峰值变化,24 h时达到最大值(P<0.05);血蓝蛋白亚基p75、p77和mRNA表达在0～36 h内呈峰值变化,12 h时达到最大值(P<0.05);血蓝蛋白酚氧化酶活性在36 h内呈峰值变化,12 h时达到最大值(P<0.05)。研究表明,PS能够激活凡纳滨对虾血蓝蛋白的酚氧化酶活性,表现出明显的时间剂量效应,同时在短时间内引起血蓝蛋白含量下降,随后机体启动血蓝蛋白的合成机制,证实PS是凡纳滨对虾血蓝蛋白发挥酚氧化酶活性的激活因子,为对虾血蓝蛋白免疫活性的研究奠定了理论基础。     

南美白对虾血蓝蛋白对酚氧化酶活性的影响

以采自厦门的南美白对虾(Penaeus vannamei)为研究对象，运用病原菌人工感染、血蓝蛋白浓度和酚氧化酶(phenoloxidase，PO)活性测定等方法探索南美白对虾血蓝蛋白在体内、外对其血清酚氧化酶活性的影响。结果表明，南美白对虾人工感染副溶血弧菌后，其血淋巴中血蓝蛋白浓度和PO活性的变化趋势基本一致。在体外实验中将一定量的血蓝蛋白重组蛋白添加至血清中，其PO活性可明显升高；但同时添加血蓝蛋白重组蛋白和E．coli K12超声破碎液后，其PO活力反而降低。研究提示，血蓝蛋白在一定范围内确实可以正反馈调节PO活性，但在细菌等干扰之下，其又可表现出一定的负反馈抑制活性。     

基于不同纯化策略的4种对虾血蓝蛋白的凝集活性及分子基础对比分析

既往研究表明,对虾血蓝蛋白(hemocyanin, HMC)是一种具有抗病毒、抗菌等多种免疫学活性的免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily, IgSF)分子,但迄今为止,其功能多样性的分子基础尚不是很清楚。本研究以凡纳滨对虾HMC为研究对象,采用亲和层析、凝集素层析技术获得4种HMC成分:A-HMCs、A-HMCl、AL-HMCs和AL-HMCl,发现其对不同细菌的凝集活性存在较大差异。其中,AL-HMCs和AL-HMCl对大肠杆菌和副溶血弧菌的凝集活性明显强于A-HMCs和A-HMCl,前者约为后者的2～32倍。继而,通过双向凝胶电泳(two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE)和凝集素印迹技术对不同HMC的蛋白质组成和糖基化修饰水平进行对比分析。结果显示,4种HMC在2-DE图谱上表现为6～7个差异明显的蛋白质点,且与伴刀豆凝集素(concanavalin A, ConA)、花生凝集素(peanut agglutinin, PNA)、荆豆凝集素(ulex europaeus agglutinin, UEA)和双花扁豆凝集素(dolichos bifows agglutinin, DBA)等4种凝集素的识别存在显著性差异。其中,A-HMCl 6个蛋白点均可识别4种凝集素,而A-HMCs 6个蛋白点中仅有4、3个点分别与UEA、DBA反应呈阳性,AL-HMCs和AL-HMCl可以与UEA、PNA特异性显色的点分别为其总蛋白点的3/7、2/6。由此推测,对虾血蓝蛋白功能多样性的分子基础可能与其蛋白质组成和糖基化修饰水平的多样性密切相关。     

中国明对虾血浆蛋白质组学研究中高丰度蛋白的超速离心去除技术

应用超速离心技术对中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血浆样品进行处理,比较去除和未去除高丰度蛋白血浆的双向凝胶电泳(2-DE)图谱。结果表明:对虾血浆高丰度蛋白经去除后,血浆样品中的低丰度蛋白得到较好的分离和浓缩。未处理样品的2-DE图谱分离的蛋白质170个,而去除高丰度蛋白后血浆2-DE图谱上分辨率增高,分离出蛋白质点520个,一些低丰度蛋白质被有效分离出来。研究证实,超速离心技术可有效去除对虾血浆高丰度蛋白(血蓝蛋白),提高低丰度蛋白的检出敏感性,为对虾等甲壳动物的血浆蛋白质组学研究提供了基础保障。     

凡纳滨对虾血蓝蛋白的细菌凝集活性

以凡纳滨对虾（Litopenaeaus vannarnei）为研究对象，运用亲和层析、PAGE、SDS-PAGE、Western-blotting和细菌凝集实验等方法探索凡纳滨对虾血蓝蛋白的细菌凝集活性。结果发现，血蓝蛋白对副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）、溶藻酸弧菌（Vibrio alginolyticus）、河弧菌（Vibrio fluvialis）、哈维氏弧菌（Vibrio harveyi）、嗜水气单胞菌（Agromona hydrophila）和金黄色葡萄球菌（Stphylococcus aureus）等6种虾类致病菌具有凝集活性，其凝集活性大小为0．27-1．08mg／L，其中对副溶血弧菌和溶藻酸弧菌凝集活性最大，是哈维氏弧菌的4倍。在此基础之上，选取α-D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、D-山梨糖、蔗糖、麦芽糖、α-D-乳糖、甘露醇和N-乙酰神经氨酸等9种糖考察其对血蓝蛋白细菌凝集活性的影响。结果显示，血蓝蛋白的细菌凝集活性可被α-D-葡萄糖和N-乙酰神经氨酸所部分抑制和全部抑制，其最低抑制浓度范围为50～100mmol／L。由此推测，血蓝蛋白确实具有细菌凝集活性，这对进一步研究血蓝蛋白的抗菌机理具有重要意义。     

源于凡纳滨对虾血蓝蛋白的化学合成肽段的免疫调控活性

以源于血蓝蛋白化学合成肽段B1为研究对象,运用蛋白质组学、分子生物学等策略分析其对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的免疫调控活性。结果显示,与对照组比,对虾在受到肽段B1刺激后,血浆中2条分子量分别为65 kD和35 kD的蛋白条带(分别命名为p65和p35)表达水平显著上调。经质谱和Western blot鉴定, p65、p35与包括对虾β-1,3-葡聚糖结合蛋白、葡聚糖模式识别脂蛋白、血蓝蛋白等在内的13个蛋白具有高度同源性,其中p65与兔抗血蓝蛋白抗体呈明显的阳性反应。实时荧光定量PCR检测显示,肽段B1刺激对虾24 h后, 5个质谱鉴定免疫相关基因:血蓝蛋白大亚基、血蓝蛋白小亚基、谷氨酰胺转氨酶、α2巨球蛋白亚型2、葡聚糖模式识别脂蛋白在肝胰腺、鳃和血细胞等组织中mRNA的表达水平显著性(P0.05)或极显著性(P0.01)上调。由此推测,源于凡纳滨对虾血蓝蛋白的化学合成肽段B1对包括血蓝蛋白在内的多种免疫因子的表达具有一定的调控作用。     

中国对虾抗 WSSV 相关基因表达特征的 DDRT-PCR 分析

为了分析中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)抗白斑综合征病毒(WSSV)相关的分子机理,本研究以中国对虾"黄海2号"作为实验材料,进行白斑综合征病毒感染实验,感染20d后获得了59尾存活的对虾。采用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR)分析感染实验中早期濒死中国对虾和感染20d后仍存活对虾基因表达的差异,共回收到46个阳性差异片段。差异片段序列同源性功能分析的结果表明,差异片段所编码的蛋白主要参与氧化磷酸化、蛋白质合成、糖酵解、信号转导等生物过程。以上结果初步反映了中国对虾抗白斑综合征病毒相关基因的表达特征,为研究对虾抗白斑综合征病毒的作用机制及培育抗白斑综合征病毒对虾新品种提供了基础数据。     

凡纳滨对虾血清中直接与病原菌相结合的主要蛋白的鉴定

以凡纳滨对虾为研究对象,将其血清分别与溶藻酸弧菌,哈维氏弧菌,嗜水气单胞菌和金黄色葡萄球菌等4种病原菌孵育,采用亲和蛋白质组学和Western-blotting等分子生物学方法纯化、鉴定和确证其中可与病原菌直接结合的蛋白.结果发现,与对照组相比4种病原菌与虾血清孵育5 h后均可与对虾血清中分子质量约为75 000 (p75) 的蛋白相结合,而孵育15 h后既可与p75相结合,还可与分子质量约为77 000 (p77) 的蛋白以及0～4种不同分子质量的蛋白相结合.经MALDI-TOF/MS分析和Mascot搜索引擎检索,p75和p77蛋白分别与凡纳滨对虾中分子质量约为75 000、77 000的2个血蓝蛋白亚基具有显著一致性.尤其是p75蛋白还可与兔抗血蓝蛋白75 000亚基抗体发生特异性结合.由此推断,凡纳滨对虾血清中与病原菌直接结合的主要蛋白为血蓝蛋白,提示血蓝蛋白全蛋白可能具有抗菌活性.     

南美白对虾人工感染细菌后肝胰脏中主要变化蛋白的研究

以采自汕头的南美白对虾为研究对象,运用病原菌人工感染、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析(MALDI-TOF/MS)、生物信息学和免疫印迹(Western-blot ting)等现代分子生物学方法,探索和鉴定对虾感染后肝胰脏中的主要变化蛋白。结果表明,南美白对虾人工感染溶藻酸弧菌6h之后,实验组和对照组肝胰脏的SDS-PAGE图谱出现12条明显差异条带,其中分子量分别为75kDa(命名为p75)和73kDa(命名为p73)的两种蛋白变化最为明显,进一步研究显示,p75和p73分别为血蓝蛋白的两个不同的亚基。提示,肝胰脏中的血蓝蛋白可能在对虾抗感染免疫中发挥重要的作用。     

中国鲎血蓝蛋白提纯及其纯化物的液相色谱串联质谱分析

为了获得高纯度的中国鲎血蓝蛋白并探究其潜在的应用价值，本研究从中国鲎血淋巴中提取了血蓝蛋白并用AKTA蛋白纯化系统进行纯化，使用液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）技术对纯化后的血蓝蛋白进行定性分析，最后从uniprot蛋白数据库下载了22条分属5个物种的血蓝蛋白的氨基酸序列并构建了N-J系统进化树。结果表明，制备的血蓝蛋白纯度较高，从纯化后的中国鲎血蓝蛋白中鉴定到了12种血蓝蛋白的亚基，包括Hemocyanin subunit I、Hemocyanin subunit II、Hemocyanin subunit IIIa、Hemocyanin subunit IIIb、Hemocyanin subunit IV、Hemocyanin subunit V、Hemocyanin subunit VI等，uniprot数据库显示，这些亚基最早在圆尾鲎和美洲鲎体内被发现。N-J系统进化树显示中国鲎血蓝蛋白与圆尾鲎和美洲鲎血蓝蛋白具有高度的同源性，并且鲎科动物血蓝蛋白与凡纳滨对虾、锯缘青蟹的血蓝蛋白有较近的进化关系，这意味着可根据虾蟹血蓝蛋白的功能推测中国鲎血蓝蛋白的功能。本研究结果有助于中国鲎血蓝蛋白的功能预测和应用研究。     

凡纳滨对虾血蓝蛋白与人红细胞的作用靶位

采用亲和层析、SDS-PAGE、Far-Western-blotting、MALDI-TOF/MS等亲和蛋白质组学方法,发现凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)血蓝蛋白可与人红细胞膜上一种分子量为27 kD的膜蛋白发生特异性结合,经Mascot搜索引擎检索该蛋白与人红细胞膜蛋白——硫氧还蛋白过氧化物酶(thioredoxin peroxidase)具有高度同源性。继而运用生物信息学技术对其相互作用进行分析,结果显示,硫氧还蛋白过氧化物酶与血蓝蛋白在三维结构水平可发生特异性的对接,且其结合位点呈现"锁钥模型"。由此推测,硫氧还蛋白过氧化物酶可能为对虾血蓝蛋白与人红细胞结合靶位之一,所获研究结果为进一步揭示血蓝蛋白的凝血、溶血作用机制等奠定了良好的基础。     

凡纳滨对虾血蓝蛋白酚氧化酶活性的研究

试验结果表明,凡纳滨对虾血蓝蛋白在胰蛋白酶诱导下可表现出一定的酚氧化酶活性,与对照组相比,其酚氧化酶活力单位显著上升。同时,其活性可被D-半乳糖、α-葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、甘露醇和N-乙酰神经氨酸不同程度地抑制,其抑制率分别为67%、100%、33%、33%、67%和100%。血蓝蛋白与胰蛋白酶孵育后经SDS-PAGE分析和L-Dopa显色,其75 kDa单体呈明显的棕褐色,添加抑制剂N-乙酰神经氨酸之后,其显色强度显著减弱。由此进一步证实凡纳滨对虾血蓝蛋白在胰蛋白酶诱导下确实具有酚氧化酶活性,其活性可被不同的糖所抑制,其发挥活性的单体为75 kDa单体。     

中国对虾血蓝蛋白基因cDNA的克隆与序列分析

利用3’和5’RACE技术从中国对虾Fenneropenaeus chinensis肝胰腺中克隆了1个血蓝蛋白基因FCHc,FCHc基因cDNA全长为2161bp。其中,开放阅读2 034bp,编码678个氨基酸,预测分子量为77.59 kDa。FCHc序列与凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei血蓝蛋白同源性为82%,与日本囊虾Marsupenaeus japonicas同源性为85%。Real-timePCR实验结果表明,FCHc在肝胰腺中的相对表达量最高,在心脏和表皮中几乎不表达。该基因在鳗弧菌和对虾白斑综合征病毒(WSSV)感染后的对虾肝胰腺中的表达量显著增加,并具有不同的时空表达趋势,提示中国对虾FCHc基因在免疫反应中具有重要作用。     

白斑综合征病毒感染与对虾的免疫防御反应

对虾白斑综合征病毒（WSSV）感染对虾后，最典型的免疫反应是对虾开放循环系统的血淋巴细胞数量急剧下降，血淋巴凝结功能下降，感染部位聚集了大量的血淋巴细胞，且以颗粒细胞为主。WSSV可感染对虾颗粒细胞和小颗粒细胞，其中小颗粒细胞感染率高、感染速率快，感染后大颗粒细胞占血细胞总数的比例可增加到50％；血淋巴中的总糖、总碳水化合物、总蛋白和游离氨基酸显著提高，超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和诱导性一氧化氮合成酶的活性显著降低。自然状态下广泛存在WSSV潜伏感染，潜伏感染的存在会导致存在免疫反应情况下的感染复发，并且有助于病毒的传播；不同WSSV感染状态下过氧化物（POD）差异显著，其平均值由大到小依次为：潜伏感染虾样、中度感染虾样、严重感染虾样。而其抗菌活性（UA）、溶菌活性（UL）、酶氧化酶活性（PO）、碱性磷酸酶（ALP）和凝集效价（HAT）差异不显著；潜伏感染个体对再次接种WSSV有“类免疫应答”的抗性，这种抗性不是来源于发病期对虾的天然抗性，而是WSSV感染后的一种免疫系统增强。宿主细胞凋亡可能是感染对虾在高温时反而维持较高成活率的主要机制。免疫增强剂可对对虾防御WSSV感染产生影响，脂多糖、葡聚糖、肽聚糖、岩藻依聚糖和双链核糖核酸都已被证实可提高对虾抗病毒感染的免疫保护。WSSV主要囊膜蛋白VP28可诱导对虾对WSSV感染产生抗性降低累积死亡率，高效价的病毒抗血清具有良好的保护作用；对虾抗菌肽也可通过抑制病毒的复制而起保护作用。     

对虾白斑综合征病毒（WSSV）囊膜蛋白VP110部分重组表达及其与对虾鳃细胞膜蛋白结合分析

将VP110基因的部分序列克隆到pET-28a载体中构建pET28a-vp110b重组质粒并进行原核表达,获得重组表达的蛋白rVP110-B;用rVP110-B注射凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei后,经WSSV感染,实验表明,该蛋白注射使凡纳滨对虾感染WSSV的半数死亡时间比对照组延长了20%。用表达纯化的该重组蛋白制备了兔抗rVP110-B多克隆抗体,该抗体用于凡纳滨对虾鳃细胞膜蛋白与rVP110-B的Far-western分析显示,凡纳滨对虾鳃细胞膜蛋白中除90 kDa左右的血蓝蛋白外,在41.7 kDa存在结合条带,经质谱分析表明这条鳃细胞膜蛋白是肌动蛋白。     

锯缘青蟹血蓝蛋白抑菌活性及其作用靶标

采用抑菌实验和抑菌抑制实验等方法探索锯缘青蟹(Scylla serrata)血蓝蛋白抑菌活性及其作用靶标.结果显示,锯缘青蟹血蓝蛋白对溶藻酸弧菌(Vibrio alginolyticus)、大肠杆菌K12(Escherichia coli K12)等细菌具有抑菌活性,其对大肠杆菌K12的抑菌活性可被大肠杆菌K12外膜蛋白(Outer membrane protein, Omp)所抑制,尤其是血蓝蛋白对大肠杆菌K12外膜蛋白敲除菌ΔOmpX、ΔOmpC、ΔOmpT、ΔTsx、ΔFadL和ΔOmpW的抑菌活性显著降低,与对照组相比,具有极显著性(P<0.01)和显著性差异(P<0.05).由此说明,锯缘青蟹血蓝蛋白具有抑菌活性,其抑菌作用靶标可能为多种外膜蛋白.     

理化因子对杂色鲍血蓝蛋白酚氧化酶活性影响的研究

以邻苯二酚为底物研究部分理化因子对杂色鲍（Haliotis diversicolor）血蓝蛋白酚氧化酶活性的影响。结果表明，血蓝蛋白酚氧化酶活性最适温度34℃、最适pH6．4；铜离子（Cu^2＋）能极其显著增强血蓝蛋白的酚氧化酶活性，增强率为264％，而乙二胺四乙酸二钠（EDTA）、镁离子（Mg^2＋）和锌离子（Zn^2＋）则能极其显著地抑制其活性，EDTA的抑制效率最高，抑制率为52．8％，Mg^2＋和Zn^2＋的抑制率分别为27．8％和25％。钙离子（Ca^2＋）对血蓝蛋白酚氧化酶活性影响不显著。