养殖对虾的主要病毒性疾病及其免疫防控措施（10）

○张喜贵 孟长明 陈昌福

（1.453700，河南省新乡市康大消毒剂有限公司；2.430070，华中农业大学，武汉）

4.甲壳动物的抗菌肽

与陆地节肢动物源抗菌肽相比，甲壳动物源抗菌肽相对较少。自1996年Schnapp等从三叶真蟹（ Carcinus maenas）的血细胞溶解产物中首先分离到第一个富含脯氨酸抗菌肽以来，目前从甲壳动物体内分离纯化的抗菌肽主要有四类。

⑴ 对虾素（Penaeidins）家族抗菌肽

①种类与结构 Penaeidins是从多种对虾体内中分离获得的阳离子抗菌肽，等电点为9.34-9.84。通过分子生物学研究证实对虾素家族抗菌肽共有5种，分别命名为 Pen-1、Pen-2、Pen-3、Pen-4 和Pen-5。其共同结构特征是：分子中含有富含脯氨酸的N-末端和由6个半胱氨酸组成的3个分子内二硫桥构成的环状C-末端。富含脯氨酸的N端结构域在锚定微生物细胞膜中起着重要作用，而富含半胱氨酸的C端结构域则起着抗菌作用，两个结构域的功能互为补充。Penaeidins成熟肽是由前体分子加工而来，Pen-3的翻译后修饰,是通过将N末端谷氨酸变成焦谷氨酸而形成环状；Pen-2和Pen-3的C末端在翻译后加工时,因谷氨酸的酰胺化而被去除,这与其它海洋无脊椎动物中分离的抗菌肽C末端酰胺化作用相同。

②表达调控机制 Penaeidins在血细胞中是以组成型合成,并贮存于颗粒细胞或半颗粒细胞的细胞质中,不存在于透明细胞中。在脂多糖、β-葡聚糖或微生物的刺激下（半）颗粒细胞释放包括抗菌肽在内的内含物至血淋巴中，参与抗菌反应。研究发现Penaeidins的表达在虾类无节幼体阶段就已经出现，不同对虾个体间Penaeidins的相对表达量也有较大差异。Penaeidins的表达和分布主要通过血细胞总数的变化和细胞内Penaeidins的释放进行调控的。病原微生物感染早期由于表达Penaeidins的血细胞数量减少，引起Penaeidins mRNA浓度降低，Penaeidins表达量较少。 感染中期血淋巴和其他组织中的血细胞数量恢复至正常水平，Penaeidins mRNA进行高水平转录表达，血淋巴中Penaeidins浓度增高并转运到微生物所在的局部发挥抗菌作用。

③ 生物学功能 Penaeidins既具有抗真菌活性又具有抗细菌活性,并且还具有与几丁质相粘连的特性。其抗菌机制是在细菌细胞膜上形成孔洞，导致细菌裂解而死亡；抗真菌作用则是通过抑制丝状真菌孢子的萌发和菌丝的生长而实现。Penaeidins与几丁质相粘连的功能使Penaeidins参与几丁质聚合以及伤口愈合的过程，对于维持对虾在蜕皮周期中的防御保护机能是非常必要的。此外，penaeidin通过几丁质结合特性而结合到对虾的表皮,进而防止微生物入侵。

⑵ 甲壳素（Crustins）类抗微生物肽

① 种类与结构 Crustins是在甲壳动物中发现的第二类阳离子抗菌肽，目前已在岸蟹、凡纳滨对虾、大西洋白对虾、斑节对虾、日本对虾和刺龙虾中发现有crustins存在。蟹类和虾类的Crustins具有高度同源性，Crustins与其它抗菌肽和乳清酸蛋白家族（WAP）中的蛋白酶抑制剂也具有较高的同源性。

岸蟹Crustins的相对分子量为11.5KDa,结构中富含疏水性甘氨酸和1个WAP结构域；凡纳滨对虾Crustins的相对分子量为16.3KDa，氨基酸序列的N端含有25个氨基酸残基组成的信号肽，随后是大约50个甘氨酸组成的疏水区，C端是富含脯氨酸或半胱氨酸的序列，其中部分半胱氨酸参与形成二硫键，这也是与岸蟹Crustins的同源区域；凡纳滨对虾和大西洋白对虾Crustins由163个氨基酸残基组成，N端含有一个由18个氨基酸组成的信号肽，随后是大约24个甘氨酸组成的疏水区，C端类似岸蟹Crustins，C端区域中含有l2个半胱氨酸残基和一个WAP结构域；斑节对虾Crustins与大西洋白对虾和凡纳滨对虾Crustins结构相似，也带有一个由l8个氨基酸组成的信号肽，在C端结构域中含有一段WAP蛋白保守区，但斑节对虾的Crustins只含有11个半胱氨酸残基，与大西洋白对虾和凡纳滨对虾的Crustins在半胱氨酸数目和位置上存在着差异；在日本对虾血细胞的cDNA文库和PCR扩增中观察到5种Crustins样肽的cDNA，以Crustins-1的含量最丰富，其cDNA由679个核苷组成，ORF由573个碱基对组成，编码一个由191个氨基酸残基组成的肽；Crustins l-5在N端氨基酸序列中含有不同的富含甘氨酸重复区。日本对虾Crustins1l-5的氨基酸序列与凡纳滨对虾、大西洋白对虾的Crustins的同源性均为80% ，与岸蟹Crustins的同源性为44%；Stoss等在刺龙虾的上皮细胞中也发现了一种Crustins样肽，该肽在先天性免疫应答中具有一定的作用。

（未完待续）