抑制素2介导克氏原螯虾应对白斑病毒感染的分子机制研究

White spot syndrome virus (WSSV) infection has caused great economic loss in Procambarus clarkii culture. Screening the antiviral molecules is an effective way to prevent the WSSV infection. Prohibitins (PHBs) play an important role in host immune responses to many viruses infection, but the molecular mechanism of PHBs response to WSSV infection remains to be revealed. We found that the expression 　of the PHB2- mRNA level was up-regulated significantly after challenge with WSSV. In this proposal, we will measure the replication level of WSSV and the expression and phosphorylation levels of STAT after suppression and over-exppression of PHB2 in vito and in vivo. Subsequently, we will identity the effective molecules regulated by PHB2. The interactions between PHB2 and the viral proteins as well as STAT will be further characterized by pull-down, co-immunoprecipitation and immunofluorescence. Eventually, we will clarify the relationship between PHB2 and the infection and replication of WSSV in crayfish. This study will shed a new light on the innate immune responses of crayfish during the infection of WSSV, and will pave a new way for the development of effective prevention strategies for WSSV infection.

白斑病的爆发每年给克氏原螯虾养殖造成巨大的损失。筛选有效的抗病毒分子是白斑病防治的重要途径。抑制素（Prohibitins, PHBs）在宿主感染病毒免疫反应中起到重要作用，但分子机制还有待揭示。申请人研究发现：病毒刺激后，克氏原螯虾PHB2体内转录水平明显增加。以此为基础，本研究拟通过体内/体外干扰和过表达PHB2的方式，理清PHB2与病毒复制的关系，阐明PHB2对信号转导与转录激活因子（STAT）表达水平和磷酸化水平的影响，并筛选PHB2调控的免疫效应分子；利用Pull-down、CoIP和免疫荧光共定位等技术，研究PHB2与病毒蛋白及STAT的相互作用。本课题将系统研究PHB2在宿主感染病毒免疫反应中的功能，最终确定PHB2同病毒侵染与复制的关系，明确PHB2在Jak/STAT信号调控中的功能。本研究将增补先天免疫知识体系，同时为白斑病防治提供新的思路。

克氏原螯虾（俗称小龙虾，Procambarus clarkii）是重要的水产养殖品种，因疾病的爆发克氏原螯虾的养殖遭受了严重的损失。以克氏原螯虾为模型研究宿主应对病原的免疫机制，并筛选有效的免疫分子，是开发虾蟹疾病防控新方式的重要途径。项目执行过程中，课题组研究了PHB2对白斑综合征病毒（WSSV）复制的影响，结果表明PHB2蛋白促进了WSSV的增殖；在体内对PHB2进行干扰，之后感染WSSV，发现与对照组（正常组，GFP处理组）相比WSSV复制水平有所降低。明确了PHB2与主要囊膜蛋白（VP24,VP26和VP28）并无直接的相互作用。分析了PHB2对Jak/STAT的信号调控的影响，研究表明PHB2蛋白可以促进STAT的磷酸化；在克氏原螯虾体内对PHB2进行干扰，发现STAT的磷酸化水平被抑制。.课题组分析了受PHB2影响的免疫相关分子L-lectin, Ficolin 和Lysi3的功能。研究表明L-lectin作为支架参与了WSSV病毒颗粒的组装；在病原刺激后Ficolin作为效应分子分泌到病灶，通过抑制病原的增殖，保护克氏原螯虾肝胰腺免受病原损伤；Lysi3通过与铁调蛋白协同作用，共同参与克氏原螯虾对弧菌的免疫防御过程。课题组进一步分析了与Jak/STAT信号通路存在信号传到存在交叉的免疫识别分子Toll2和Toll3的功能，研究表明Toll2通过影响转录因子ATF4的活性，调节信号肽的表达，从而参与抗弧菌免疫反应；Toll3调节Dorsal的出入细胞核的水平参与了抗细菌免疫反应。.这些研究不仅增补了人们对无脊椎动物先天免疫体系的认识，同时为虾蟹病害的防控提供有效的理论支撑。