凡纳滨对虾血蓝蛋白的抗黑曲霉活性

 以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为研究对象, 运用亲和层析、SDS-PAGE、Western-blotting、抗真菌实验等技术探索对虾血蓝蛋白的抗黑曲菌活性。结果发现, 血蓝蛋白在质量浓度为0.1～0.8 mg/mL时对黑曲霉(Aspergillus niger)生长表现出明显的抑制活性。在此基础上, 选取0.2 mg/mL血蓝蛋白作用后的黑曲霉进行显微观察分析。光学显微镜观察结果表明, 血蓝蛋白能抑制黑曲霉孢子生长。扫描电镜分析显示, 在血蓝蛋白作用下, 黑曲霉孢子囊萎缩, 分生孢子集聚成团, 菌丝裂解、扭曲、变短、无分生孢子囊。由此推测, 对虾血蓝蛋白具有抗黑曲菌活性, 其抗菌机制可能与血蓝蛋白抑制黑曲菌孢子生长和促使病态菌丝产生等有关。本研究对揭示血蓝蛋白的非特异性免疫机理和寻找新的对虾疾病免疫学防治途径等具有重要意义。

     

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。     

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。     

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。     

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。     

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28.5kD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(Litopenaeus 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(V     

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。     

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.     

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]     

两种盐度下凡纳滨对虾饲料中的最适动植物蛋白比

试验研究了不同盐度下（3和22）,以鱼粉和大豆浓缩蛋白为蛋白源,配制6种不同动植物蛋白比的饲料对凡纳滨对虾生长、成活和肝胰腺可溶性蛋白质含量的影响,饲养试验为期40 d。结果显示：（1）饲料动植物蛋白比可显著影响凡纳滨对虾增重率、成活率、肝体指数、肥满度和肝胰腺中可溶性蛋白质含量。增重率随饲料动植物蛋白比升高而升高,但当饲料中动植物蛋白比升至29∶8时,增重率不再明显升高,其它指标均先随饲料动植物蛋白比升高至一定程度,而后则稍有下降;（2）盐度22组对虾的增重率、成活率和肥满度显著高于盐度3组对虾,肝体指数却显著低于盐度3组,不同的盐度对凡纳滨对虾肝胰腺可溶性蛋白含量的影响不显著;（3）双因素方差分析结果显示,盐度和饲料动植物蛋白比对凡纳滨对虾增重率、成活率和肝体指数存在显著交互作用,最大值分别出现在盐度22下全动物蛋白饲料组、盐度22下全动物蛋白和动植物蛋白为29∶8的饲料组、盐度3下饲料动植物蛋白比为14∶23的饲料组中;（4）Broken-Line分析表明,3‰盐度下凡纳滨对虾最适饲料蛋白比为29.12∶7.79~30.29∶6.71,盐度22时为26.05∶10.95~29.03∶7.44。结果提示,饲料中氨基酸的组成和含量会随配方中动植物蛋白配比而改变,且不同盐度下凡纳滨对虾对饲料中动植物蛋白比的要求有所不同,但配饵中适当的动植物蛋白比可以满足虾对各种氨基酸的适宜需求。因此,在养殖过程中,需结合实际的养殖环境和饲料蛋白源种类,来设计适宜的实用饲料配方,这样才能达到降低生产成本,提高经济效益的目的。     

凡纳滨对虾EST微卫星标记初步筛选

对161 075条凡纳滨对虾dbEST(database of “Expressed Sequence Tags”)的数据进行SSR序列筛选,搜索参数为二~六核苷酸重复6次以上(包括6次),共获得含SSR的EST序列12 600条,占整个凡纳滨对虾dbEST数据库的7.8%,其中二核苷酸重复10 104条,占总ESTSSR序列的80.2%; 三核苷酸重复2 036条(16.1%),四核苷酸重复336条(2.7%),五核苷酸重复35条(0.3%),六核苷酸重复89条（0.7%）。大部分发现的微卫星序列为完美型(perfect)的重复序列。在二核苷酸所获得的SSR重复单元中,AG/CT是优势重复单元,共分布4 820条,占二核苷酸各重复单元的47.8%;其次是AC/GT重复,共分布3 584条,占二核苷酸各重复单元的35.4%;最后是AT/TA 和CG/GC,分别占二核苷酸各重复单元的16.6%和0.2%。通过对凡纳滨对虾EST序列中SSR位点信息的发掘分析,共设计77对微卫星引物,在10个个体中成功扩增的引物有54对,成功扩增率为70.1%。其中多态性丰富的引物28对,多态率为51.9%。等位基因数为2～5,PCR产物大小为140～600 bp。本研究筛选的ESTSSR标记将为凡纳滨对虾的分子遗传学研究、种质鉴定等提供可靠的工具。     

实时荧光定量PCR检测凡纳滨对虾和罗氏沼虾卵黄蛋白原mRNA在卵巢和肝胰腺中的表达

卵黄磷蛋白作为卵黄蛋白的主要成分, 可为甲壳动物胚胎和早期幼体发育提供能量, 为研究其来源及合成规律, 实验应用SYBR GreenⅠ荧光定量PCR法检测了凡纳滨对虾和罗氏沼虾性腺不同发育时期卵巢和肝胰腺两种组织中卵黄蛋白原mRNA的表达水平。结果发现,凡纳滨对虾和罗氏沼虾的卵巢和肝胰腺中都有卵黄蛋白原mRNA的表达。随着卵巢的发育, 凡纳滨对虾卵巢中卵黄蛋白原mRNA的相对表达量在前5个阶段不断增加, 分别为1.1, 5.9, 10.4, 26.9, 85.0, 恢复期急剧减少, 为1.6。肝胰腺中的相对表达量也不断增加, 分别为1.3, 3.3, 7.1, 37.3, 51.6, 恢复期急剧减少, 为1.0。罗氏沼虾肝胰腺中卵黄蛋白原mRNA的相对表达量在前四个阶段不断增加, 分别为3.4, 12.6, 15.2, 38.9, 抱卵期急剧减少, 为2.9;而卵巢在整个发育过程中对卵黄蛋白原合成的贡献比较小, 分别为1.0, 1.3, 1.7, 4.8, 1.5。研究表明, 两种虾类的肝胰腺和卵巢均具合成卵黄蛋白的功能, 而且在不同的卵巢发育阶段呈现明显的规律性。     

水解单宁对凡纳滨对虾生长性能和肠道微生物的影响

为分析水解单宁对凡纳滨对虾生长及其肠道微生物菌群结构的影响,以基础饲料为空白组,在基础饲料中分别添加0.1%、0.2%和0.3%的水解单宁作为实验组,进行为期60 d的养殖实验后,统计生长性能,并取其肠道内容物提取DNA,用Illumina MiSeq测序平台进行16S rDNA基因V3～V4区高通量测序,检测对虾肠道内菌群结构及变化情况。结果表明:(1) 3个水解单宁添加组的增重率、特定生长率和肥满度与对照组相比均显著升高(P0.05),肝体比均显著降低(P0.05)。(2)4组样品中共获得206192条优化序列,操作分类单元(OUT)总数达542个。对照组凡纳滨对虾肠道微生物以变形菌门和蓝细菌门为主,其次是放线菌门和拟杆菌门;试验组肠道主要菌群为变形菌门、软壁菌门。试验组与对照组相比,蓝细菌门、放线菌门和拟杆菌门的比例降低,变形菌门、软壁菌门和厚壁菌门比例增加。(3)Rank-Abundance曲线和多样性指数结果可见,实验组的物种丰度和均匀度大体上均高于对照组。PCoA分析发现, 0.1%和0.3%添加组的微生物群落较为接近,而与0.2%添加组差别较大,结合生长性能指标可知,饲料中水解单宁的最适添加量为0.1%。以上研究表明,饲料添加水解单宁可显著改变对虾肠道的微生物组成,提高对虾生长速度,影响凡纳滨对虾的生长性能。     

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。