对虾抗病毒相关基因的功能与抗病毒机理分析

对虾是重要的海水养殖动物，但对虾养殖产业长期遭受病毒等病害侵袭，造成巨大损失，到目前为止，尚没有针对对虾病毒病的有效治疗药物。虽然近年来在对虾免疫研究中取得了很大进展，发现了一些可能的抗病毒基因，但对对虾的抗病毒机理及调控途径仍知之甚少。本项目计划在前期研究工作的基础上，拟在模式识别、感染信号调节、信号转导途径及调控机理、效应分子等不同水平上鉴定对虾的抗病毒相关功能基因，分析它们在病毒感染条件下的表达模式；利用RNA沉默和基因过表达等技术，深入研究这些基因在对虾体内的抗病毒功能；进一步研究免疫相关信号途径对抗病毒基因的调控，阐明这些基因在对虾抗病毒免疫防御中的作用及调控机制。该项研究可以为对虾病毒病的防治提供理论基础，筛选可用于基因工程药物开发的靶标基因，为抗病毒对虾品系的选育提供新的选择标记，具有重要的理论意义和实践意义。

本项目围绕着对虾先天免疫的模式识别-信号调节与信号转导途径-效应分子这条免疫系统的基本框架开展研究，发现和鉴定抗病毒相关基因及其抗病毒机制。在模式识别方面，发现了8大类16种参与对虾病原识别的模式识别受体，包括7种C-型凝集素（HeCL，MjsvCL，LdlrLec1，LdlrLec2，含Ig结构域的CTL和其他两种CTL），2种清道夫受体（SRB和SRC），补体成分球状头部C1q受体(gC1qR)同系物，2种纤维蛋白原相关蛋白，L-型凝集素，半乳凝素，含溶素结构域蛋白和钙网蛋白等，对它们的功能进行了研究。在信号调整及信号转导途径方面，发现了丝氨酸蛋白酶及其抑制因子，Toll途径，Imd途径，JAK/STAT途径和类泛素（SUMO）化途径的多种关键分子，这些信号途径均与对虾的抗病原先天免疫相关。在效应分子方面，发现5类9种抗脂多糖因子，3类12种甲壳肽，1种II型对虾素和1种溶菌酶等，发现抑制素Prohibitin1和8种beta-胸腺素具有抗病毒功能，其中抑制素基因及应用获国家发明专利授权。对多数基因进行了重组表达与抗体制备，建立了比较完善的RNA干扰和过表达的方法。在应用方面构建了含白斑综合症病毒囊膜蛋白的真核表达质粒，利用含该质粒的细菌饲喂对虾取得了很好的抗病毒效果。在PLoS pathogens (1篇), Journal of Immunology（1篇）, Journal of Virology（2篇）, Journal of Biological Chemistry（3篇）等杂志发表论文40篇，授权国家发明专利1项。该研究丰富了无脊椎动物先天免疫的理论，并为对虾病害防治的药物筛选提供了多种靶标。