2-Cys过氧化物还原酶（peroxiredoxin,Prdx）在对虾抗病毒免疫反应中的分子机理研究

White Spot Syndrome Virus (WSSV) is one of the serious viruses to crustacean and only limited methods on control it until now. Peroxiredoxin (Prdx) family of anti-oxidant proteins is widely distributed in eukaryotes. Prdx participate the inflammatory process of animals such as infection, tissue reconstruction，tumorigenesis through regulate the immune and redox related signaling pathways. However, few researches were reported about the classification, function and molecular mechanism of this protein in invertebrate. In our previous research，the classic 2-Cys Prxd of shrimp（Marsupeneaus japonicas）was identified and showed the effective anti-virus activity to WSSV which may be used as drug for shrimp culture. Nevertheless, the molecular mechanism under this function is still need to be disclosed. In this project, the integrative methods of cell biology, biochemistry and molecular biology will be used for investigate the function and molecular mechanism of 2-Cys Prdx class in shrimp anti-virus immunity (WSSV). The project will improve our understanding on the relationship of immunity and reduction-oxidation system in invertebrate animals and provide methods and theoretical support to virus disease prevention and control.

白斑综合症病毒（White Spot Syndrome Virus, WSSV）是一种严重危害甲壳动物生长的重要病毒,但对其防治手段目前还非常有限。在脊椎动物中，过氧化物还原酶（peroxiredoxin， Prdx）可通过调节免疫与氧化还原相关的信号通路参与动物感染、组织重建和肿瘤发生等生物学过程。然而这类蛋白在无脊椎动物中的研究还十分匮乏。在前期研究中，我们发现日本对虾中Prdx4蛋白具有抗白斑综合症病毒感染的作用，可用于该病毒疾病的防控，但是发挥作用的分子机理需要深入研究。本项目将在前期发现的基础上，利用细胞生物学、生物化学和分子生物学等多种手段，深入探讨典型2-Cys Prdx蛋白在对虾抗WSSV免疫反应中的功能与分子机理。形成对典型Prdx蛋白在无脊椎动物中作用与功能的系统认识，加深对动物免疫与氧化还原系统相关性的理解，同时，为生产实践中病毒性疾病的防控提供可行方法与理论依据

白斑综合症病毒（White Spot Syndrome Virus, WSSV）是一种严重危害甲壳动物生长的重要病毒,但对其防治手段目前还非常有限。在前期研究中，我们发现2-Cys过氧化物还原酶Prx4可以显著抑WSSV在对虾体内的复制，提高存活率，但是具体的分子机制还不清楚。本项目通过综合利用细胞生物学、生物化学和分子生物学等多种手段，深入研究了Prx4蛋白抗病毒功能的具体机制，取得了多个重要发现：1.发现WSSV病毒感染可以导致血淋巴中Prx4含量快速增加，而分泌至胞外的Prx4可以直接促进细胞中NF-B类转录因子入核，激活具有抗病毒功能的抗菌肽的表达，从而发挥抑制病毒复制的功能； 2.发现胞内的Prx4可以结合病毒IE1蛋白，抑制其转录因子活性进而抑制病毒复制；3. 找到了在Prx4酶促反应过程中发挥重要功能的硫氧还蛋白（Thioredoxin，Trx），证明其可以还原胞内氧化型Prdx4蛋白，进而促进Prx4的抗病毒免疫功能。以上研究表明，2-Cys Prdx4蛋白不仅是一种抗氧化酶，还是一种多功能蛋白，其抗病毒功能是多种分子机制共同作用的结果。在项目资助下，还进行了拓展研究，克隆到对虾中所有存在的六个Prx亚型，并且对其中的几个亚型在对虾免疫中的功能也做了研究。结果发现对虾中Prx1型2-Cys过氧化物还原酶和死亡相关蛋白1可以被病毒利用来促进自身复制；Prx5型过氧化物还原酶可以促进对虾抗细菌免疫过程。本课题的研究形成了对水生节肢动物Prx蛋白家族在动物抗病毒免疫中功能与分子机制的系统认识，拓展和加深了对Prx蛋白家族功能的认识。相关研究成果为了解其它物种抗病毒免疫过程和有关抗病毒药物开发提供了帮助。课题研究同时表明，对虾中不同Prx亚型在同一免疫过程中具有截然不同的功能和分子机制，这表明它们之间具有拮抗和协同合作方式，还需要继续的深入研究，这将是一个非常有趣的，具有挑战性的课题。