对虾围食膜结构及膜蛋白在WSSV感染中的作用机理研究

分子海洋学是探求海洋生物与环境因子相互作用的前沿学科。WSSV病是目前世界上最严重的对虾病毒病，连年给世界养殖业造成巨大损失，迄今无有效防治手段。围食膜在昆虫先天性病毒免疫系统中具有重要作用，是防御经口传播病毒的关键物理屏障。自然条件下WSSV病毒主要经口感染传播，病毒必须穿过对虾围食膜屏障才可以感染宿主。对虾围食膜结构与功能的知识尚属空白，其蛋白与WSSV病相互作用的机理亟待探索。本项目拟以免疫组化方法，并交叉应用生物信息学、蛋白质组，基因组及分子生物学技术，查清对虾围食膜形态结构、蛋白组成；寻找WSSV与围食膜相互用的位点；探索围食膜在对虾先天性免疫系统中的作用。研究结果可进一步丰富对虾与环境中病原相互作用的分子机制，丰富先天性免疫基础，揭示WSSV病毒的侵染机理；寻求通过增强围食膜蛋白表达或保护病毒攻击位点来为WSSV病的防治提供新途径，具有重要的理论意义和应用价值。

围食膜是无脊椎动物肠道内包围摄入食物的一种半透性膜状结构，是中肠上皮细胞和食物之间的物理屏障，可有效地保护上皮细胞因摄食造成的损伤，并阻止经口入侵的病原体感染。本课题针对对虾围食膜的结构及其蛋白在WSSV感染中的作用机理进行了研究。结构研究发现对虾围食膜存在多层结构、结构致密、表面有不同粘性物质、包裹粪便等特点；成分分析发现围食膜含有几丁质和以四大类蛋白为主的成分。在三种重要的经济虾类：凡纳滨对虾、中国明对虾和脊尾白虾中，分别首次克隆到2条、2条和1条围食膜蛋白基因，分析了它们的结构、组成及其系统关系。利用荧光定量PCR分析了围食膜蛋白基因的组织表达情况，及在早期发育过程中的表达变化情况。进一步以脊尾白虾围食膜蛋白基因EcPT为研究基因，利用WSSV感染实验和RNAi技术，分析了EcPT基因在WSSV感染中所起的作用。利用体外培养的虾类造血组织细胞实验平台，研究体外重组表达的EcPT蛋白与WSSV的相互作用，结果表明EcPT蛋白可能具有与WSSV相互结合的能力，从而可能具有封闭WSSV与细胞相互作用的位点。这些工作针对虾类围食膜从结构、组成、基因、蛋白、病毒互作等多个角度进行了深入研究，填补了对虾围食膜研究的空白，在对虾防御体系上取得了新的认知，在对虾病害防治方面具有较为重要的理论和应用价值。