Wnt信号通路在白斑综合症病毒感染过程中的功能及其分子机制研究

White spot syndrome virus (WSSV) is the most devastating pathogen of shrimp aquaculture and has caused severe damages. Although extensive studies have been carried out, the knowledge about the molecular mechanism between shrimp and WSSV remains limited. Wnt signaling pathway is conserved and plays critical roles in several cellular processes, including immunity defense, host-virus interactions and so on. Previously, we have found that shrimp also have Wnt signaling pathway, which had close relationship with WSSV infection. In the study, the role of Wnt signaling pathway in the interaction between shrimp and WSSV will be investigated fully. Then the mechanism of regulation of Wnt signaling pathway will be further elucidated. This work will promote the understanding of interaction between shrimp and WSSV and may provide new clues for disease control.

白斑综合症病毒（white spot syndrome virus, WSSV）长期以来一直困扰着对虾养殖业的健康发展，但目前对其防治还没有有效的方法。原因很大程度在于对对虾的免疫防御机制和病毒的感染致病机制的了解还十分有限。Wnt信号通路是生物体内一条重要的调控通路，广泛参与了宿主免疫、宿主-病毒相互作用等过程的调控。通过前期研究，我们证实了对虾同样存在Wnt信号通路，并且初步的研究结果也表明Wnt信号通路与WSSV病毒感染存在着联系。本项目将采用体内、外相结合的方法对Wnt信号通路在对虾-WSSV相互作用过程中的作用进行全面的解析，进一步对其调控网络进行分析，从而揭示Wnt信号通路的分子调控机制。本项目的研究将有助于深化对宿主免疫防御与病毒感染致病机制的认识，为寻找增强宿主免疫或阻断WSSV感染的靶点提供可能，从而为WSSV的防治提供新思路和有效的途径。

白斑综合症病毒（white spot syndrome virus, WSSV）是对虾养殖业健康发展最大的威胁之一，深入认识对虾的免疫防御机制和病毒的感染致病机制将有助于促进对该病害的防治。Wnt信号通路是生物体内一条重要的调控通路，广泛参与了宿主-病毒相互作用过程的调控。本项目对Wnt信号通路在WSSV感染过程中的功能及其分子机制进行了深入研究，发现Wnt信号通路在对虾抗病毒免疫中发挥了重要作用。项目首先对Wnt信号通路中的Wnt、β-catenin、Chibby、GSK3β等关键分子进行了克隆及相关分子特征的分析，对其与WSSV感染相关性的研究均发现这些分子与WSSV的感染均存在着密切联系，其转录、表达以及磷酸化水平均会受到WSSV感染的影响。在此基础上本项目分别对这些分子的功能进行了深入分析。结合RNAi和蛋白过表达实验对LvWnt5b的研究发现，Wnt信号通路可通过调控细胞凋亡来调控宿主的抗病毒免疫。进一步的研究发现，Lv-β-catenin是Wnt信号通路中调控对虾天然免疫的一个关键分子，WSSV病毒感染不仅可以抑制Lv-β-catenin的转录、表达，促进其泛素化，而且还可通过表达极早期蛋白WSSV069与Lv-β-catenin相互作用，抑制其入核。一旦Lv-β-catenin在细胞中得到过表达，其则可以进入细胞核中调控宿主的抗病毒免疫，抑制WSSV的增殖。围绕Lv-β-catenin，我们分别对Lv-Chibby和LvGSK3β这两个相关的调控蛋白进行了分析。其中，Lv-Chibby可以直接与Lv-β-catenin相互作用，并与WSSV的极早期蛋白WSSV069共同调控Lv-β-catenin。而作为Lv-β-catenin的上游调控分子LvGSK3β，其转录、表达及磷酸化则在WSSV感染过程中可被抑制，进而抑制其对Lv-β-catenin的降解作用，促进细胞凋亡，从而实现对对虾抗病毒天然免疫的调控。综合以上，Wnt信号通路及其所介导的细胞凋亡在对虾抗病毒天然免疫中发挥了重要的调控作用。本项目的研究将促进对宿主免疫与病毒感染分子机制的认识，为对虾养殖的病害防治提供新思路。