養(yǎng)殖對(duì)蝦的主要病毒性疾病及其免疫防控措施（7）

○張喜貴孟長(zhǎng)明陳昌福

（1河南省新鄉(xiāng)市康大消毒劑有限公司，河南新鄉(xiāng)453700；2華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，武漢430070）

（2）酚氧化酶原系統(tǒng)（Prophenoloaidase system，proPOS）

酚氧化酶原系統(tǒng)是甲殼動(dòng)物體內(nèi)最重要的免疫識(shí)別和防御系統(tǒng)，它是一個(gè)類似于脊椎動(dòng)物補(bǔ)體系統(tǒng)的復(fù)雜酶級(jí)聯(lián)系統(tǒng)。從軟尾太平蝲蛄中鑒定出的該系統(tǒng)成員有：酚氧化酶原（prophenoloxidase，proPO）、酚氧化酶原激活酶（prophenoloxidase activating enzyme，ppA）、?-1，3-葡聚糖結(jié)合蛋白及其膜受體和酚氧化酶原抑制蛋白（蛋白酶抑制劑、α 2-巨球蛋白）。目前已經(jīng)有5種甲殼動(dòng)物的酚氧化酶原基因被克隆測(cè)序，序列分析表明酚氧化酶原是一條由688個(gè)氨基酸組成的多肽鏈，氨基酸序列中有2個(gè)銅結(jié)合位點(diǎn)，此位點(diǎn)周圍的序列高度保守，酶原激活的切割位點(diǎn)在Arg44和Va145之間，脊椎動(dòng)物補(bǔ)體分子中常見的激活酶切割位點(diǎn)硫醇酯基序（GCGEQNM）在proPO中也有發(fā)現(xiàn)。酚氧化酶原激活酶是一種內(nèi)源性絲氨酸蛋白酶，它通過蛋白水解作用可將proPO裂解為具有活性的酚氧化酶（phenoloxidase，PO）。?-1，3-葡聚糖結(jié)合蛋白本身不具任何酶活性，但與?-葡聚糖結(jié)合后，可通過增強(qiáng)酚氧化酶原激活酶的活性從而激活酚氧化酶。酚氧化酶原抑制蛋白的存在，可避免酚氧化酶原激活系統(tǒng)自發(fā)釋放對(duì)機(jī)體造成的損傷，從而起到自我保護(hù)作用。

在正常情況下，酚氧化酶原系統(tǒng)中各成分是以無(wú)活性的酶原形式存在于血細(xì)胞顆粒中，只有在微量的激活劑作用下，進(jìn)行一系列的酶促反應(yīng)，各成分才依次被活化并釋放到血淋巴中。這些酶促反應(yīng)的基本規(guī)律是第一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物催化第二個(gè)反應(yīng)，第二個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物催化第三個(gè)反應(yīng)，依次類推。這種連鎖反應(yīng)又稱為級(jí)聯(lián)反應(yīng)。能激活酚氧化酶原系統(tǒng)的物質(zhì)統(tǒng)稱為酚氧化酶原激活劑，常見的激活劑有?-1，3-葡聚糖、脂多糖、肽聚糖、胰蛋白和十二烷基硫酸鈉，加熱或Ca2+濃度下降也可激活酚氧化酶原系統(tǒng)。

酚氧化酶原系統(tǒng)的內(nèi)源性調(diào)控機(jī)制（圖3）類似于高等動(dòng)物中的補(bǔ)體激活旁路途徑，其調(diào)控模式如下：當(dāng)微生物或寄生蟲等侵入機(jī)體后，小顆粒細(xì)胞和顆粒細(xì)胞表面模式識(shí)別蛋白與微生物表面的脂多糖、肽聚糖、甘露糖或?-1，3-葡聚糖等保守分子結(jié)合，促使細(xì)胞擴(kuò)張和部分脫顆粒，釋放少量proPO和無(wú)活性的酚氧化酶原激活酶原前體（proppA）于細(xì)胞膜上，并激活ppA?；罨蟮膒pA通過蛋白水解作用將proPO裂解為具有活性的酚氧化酶（PO）分子。酚氧化酶氧化單酚或雙酚形成醌，然后再通過多聚化的非酶促反應(yīng)產(chǎn)生黑色素。激活的proPO系統(tǒng)組分還可以將非活性的76kD蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘?6kD蛋白，后者一方面可以促進(jìn)血淋巴細(xì)胞對(duì)病原微生物進(jìn)行包囊，另一方面又可以正反饋調(diào)節(jié)小顆粒細(xì)胞和顆粒細(xì)胞胞吐proppA。由于proPO系統(tǒng)主要存在于顆粒細(xì)胞中，因此，?-1，3-葡聚糖結(jié)合蛋白和76kD蛋白就成為控制proPO系統(tǒng)釋放的重要物質(zhì)。通過proPO系統(tǒng)激活過程產(chǎn)生的黑色素及其代謝中間活性物質(zhì)，可以多種方式參與免疫防御反應(yīng)，包括提供調(diào)理素、促進(jìn)血細(xì)胞吞噬作用、包囊作用和結(jié)節(jié)形成，以及介導(dǎo)凝集、產(chǎn)生殺菌物質(zhì)等。此外，對(duì)甲殼動(dòng)物酚氧化酶原系統(tǒng)的最新研究進(jìn)展表明該系統(tǒng)成分還可直接參與免疫細(xì)胞間的信息傳遞。因此，酚氧化酶活性可作為衡量甲殼動(dòng)物免疫功能的指標(biāo)。

酚氧化酶原系統(tǒng)的外源性調(diào)控機(jī)制是脂類、胰蛋白、十二烷基磺酸鈉、甲醇、乙醇和異丙醇等化學(xué)因子與酚氧化酶原結(jié)合后，使蛋白去折疊，導(dǎo)致酚氧化酶原構(gòu)象發(fā)生變化，暴露其活性位點(diǎn)，從而活化酚氧化酶原。

（未完待續(xù)）