JNK 信号通路在对虾白斑综合症病毒感染中的生物学功能及相关分子机理

White spot syndrome virus(WSSV) is one of the most devastating and it can cause massive death in cultured shrimp. Although extensive research has been carried out, but its key mean of infection has not been found. c-Jun N-terminal kinase(JNK) is a serine/threonine kinase which is critical for signal transduction pathways. It has been implicated in regulation of gene expression and apoptosis. Our lab through the screening of kinase inhibitors first discovered JNK inhibitor significantly inhibited the proliferation of WSSV and had most significant effect. Gene silencing experiments in vivo have verified the results. This demonstrated that JNK signaling pathway played an important role during WSSV infection. Therefore, this project will further elucidate molecular mechanism of JNK signaling pathway in WSSV infection and provide new ideas and effective way for possible disease prevention and control.

白斑综合症病毒(white spot syndrome virus, WSSV)长期困扰着世界对虾养殖业，虽然对该病毒已开展了广泛的研究，但目前仍未发现其侵染的关键途径。c-Jun氨基末端激酶（c-jun N-terminal kinase, JNK）信号通路是信号传递网络中与免疫密切相关的途径之一，在基因表达和细胞凋亡调控中发挥着重要作用。本研究组利用多种细胞信号通路激酶抑制剂进行筛选比较，首次发现JNK特异性抑制剂对抑制WSSV增殖效果最为明显，并通过体内基因沉默实验进一步证实了对虾JNK信号通路与WSSV的侵染存在着密切的关系。因此JNK细胞信号通路很可能成为了解WSSV感染机制的切入点。本项目将对对虾JNK细胞信号通路展开深入的研究，探讨JNK 细胞信号通路在对虾白斑综合症病毒感染中的生物学功能及相关分子机理，寻找阻断WSSV感染的潜在靶点，从而为对虾WSSV病毒的防治提供新途径。

凡纳滨对虾 (Litopenaeus vannamei) 是我国对虾养殖业的主要品种。然而，病害问题一直持续困扰着该产业的健康发展。其中白斑综合症病毒 (white spot syndrome virus, WSSV) 是对虾的主要病原体，给对虾产业造成了巨大的经济损失。截止目前，对WSSV还缺乏有效的治疗方法。因此，研究宿主病毒相互作用机制，对寻找阻断病毒感染的靶点具有重要意义。c-Jun是JNK信号通路下游主要底物分子，参与调控了许多基因的转录。本实验室先前研究表明，凡纳滨对虾JNK被WSSV利用，辅助病毒复制和基因的表达。因此，为了深入探讨这一作用机制，在本项目中我们从凡纳滨对虾中克隆了c-Jun同源基因（命名为Lvc-Jun），并对其分子特征以及在WSSV感染过程中的作用机制进行了研究。研究结果表明，Lvc-Jun定位于细胞核内且可以自身相互作用，其活性受JNK磷酸化调控。在WSSV感染后，Lvc-Jun转录水平发生显著上调，同时伴随着其蛋白水平和磷酸化水平的显著上升。此外，在螯虾血细胞中，TPA 作为c-Jun诱导剂，可促进病毒极早期基因ie1的转录。进一步研究发现，Lvc-Jun可通过ie1基因启动子上AP-1结合位点激活ie1的转录。以上结果表明，对虾Lvc-Jun在病毒感染过程中被激活，并且其作为JNK下游效应分子，参与调控了WSSV的感染。另一方面，我们还发现在对虾体内进行JNK基因沉默后，血细胞凋亡水平和病毒基因的转录水平均有明显的降低，这表明对虾中JNK信号通路所介导的细胞凋亡在WSSV感染过程中发挥着重要的作用。综上，本项目初步阐明了凡纳滨对虾JNK信号通路在WSSV感染过程中的作用机制，为寻找防治WSSV的方法提供了新的思路和理论依据。