甲壳动物中的酚氧化酶原激活系统研究评价

依据80—90年代国际关于甲壳动物免疫机制的资料，对甲壳动物中的酚氧化酶原激活系统的研究进展予以综合评价，目的在于为中国科技工作者防治虾蟹类疾病提供参考。现有的研究表明，甲壳动物中的酚氧化酶原激活系统可被微生物多糖激活，在激活过程中产生一系列活性物质，通过多种形式参与宿主防御反应。在甲壳动物中，与proPO系统有关的因子正在被逐步纯化出来。proPO可由内源蛋白酶转化成活性形式，存在调节因子调节proPO系统的释放与激活。与proPO系统有关的两种蛋白即76kD蛋白和BGBP－L直接参与细胞间信息传递。该系统在甲壳动物的识别、防卫及细胞间信息传递中发挥着重要作用。

褐飞虱和桃蚜粗提液中酚氧化酶原激活系统的激活特点

采用研磨法制备褐飞虱Nilaparvata lugens（Stal）和桃蚜Myzus persicae（Sulzer）粗提液，用于研究几种化学因子对粗提液中酚氧化酶原激活系统（proPO．AS）的激活特点。结果表明，在0．1—100mmol／L的Ca^2＋浓度范围内，虱液和蚜液的酚氧化酶（PO）活性随Ca^2＋浓度升高而增强，并在30mmol／L处PO活性达到最高，在此限之上PO活性反而下降。当昆布多糖浓度从10^-4mg／mL升至10mg／mL时，虱液和蚜液的PO活性也随之升高，但再提高昆布多糖浓度却未见PO活性的峰顶出现。在6种葡聚糖对PO的激活作用中，昆布多糖和酵母聚糖能显著增强PO活性，但curdlan对虱液和蚜液的PO无明显激活作用，而甘露聚糖、右旋糖苷和纤维素则降低PO活性。这些结果显示β-1，3-葡聚糖能有效激活proPO-AS。Ca^2＋和丝氨酸蛋白酶抑制剂PMSF加样顺序的不同也会影响PO活性。

低溶解氧对凡纳滨对虾酚氧化酶原激活系统和相关免疫因子的影响

本文研究了凡纳滨对虾在低溶解氧条件下酚氧化酶原系统的激活机制。结果表明:低溶氧(1.5mg/L,3.0mg/L)胁迫对凡纳滨对虾血淋巴中多巴胺含量、血细胞数量、酚氧化酶原激活系统相关酶活力、血淋巴中类α2-巨球蛋白活力影响显著(P<0.05),且各指标表现出明显的时间效应性。在实验时间内,DO为3.0mg/L处理组,总血细胞、小颗粒细胞和透明细胞数量均在12h内降低而后趋于稳定,大颗粒细胞数量在24h内降低后保持稳定,DO为1.5mg/L处理组,总血细胞数量和三类血细胞数量均在24h内降低而后趋于稳定;DO为3.0mg/L和1.5mg/L处理组凡纳滨对虾血淋巴中多巴胺含量分别在24h、12h内呈峰值变化,至12h、6h时达到最大值,在24h、12h后恢复至对照组水平并趋于稳定;血细胞中酚氧化酶原活力分别在12h、6h时显著降低,且均在24h时趋于稳定;丝氨酸蛋白酶活力在6h时均显著降低,在24h时达到最低值,而后趋于稳定,蛋白酶抑制剂活力显著降低,但类α2-巨球蛋白活力48h内呈峰值变化,与对照组比较均显著升高,48h后趋于稳定。实验期内对照组DO为5.5mg/L各指标变化不显著。

CpG寡脱氧核苷酸触发中华绒螯蟹酚氧化酶原系统信号传导途径的研究

为探讨CpG寡脱氧核苷酸(CpG-oligodeoxynucleotides,CpG-ODN)激活中华绒螯蟹血细胞酚氧化酶原系统(prophenoloxidase system,proPO系统)的信号传导途径,使用一定剂量的CpGODN-1670、ODN-R以及几种细胞信号传导的激活剂或抑制剂体外处理中华绒螯蟹血细胞,通过检测胞内外酚氧化酶(PO)活性的变化,对CpG ODN触发proPO激活系统的信号传导途径进行评价。结果显示,ODN-1670与ODN-R均可触发蟹血细胞proPO激活系统,试验剂量的ODN-1670可促进血细胞内外已有的proPO转化为PO,而对proPO颗粒的释放具有一定的抑制作用;ODN-R则不仅可使proPO转化为PO,还可促进血细胞脱颗粒。两者的信号传导途径相似,可能都包含了G-蛋白介导的蛋白激酶C(PKC)途径,酪氨酸蛋白激酶(RTK)途径对ODN-1670的触发proPO激活系统的活化过程进行负调控。

几种化学因子对三种赤眼蜂离体酚氧化酶活性的影响

为比较不同赤眼蜂酚氧化酶(PO)活性的大小,明确赤眼蜂种间免疫防御能力强弱,本研究通过研磨、离心提取松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi、螟黄赤眼蜂T.chilonis、玉米螟赤眼蜂T.ostriniae匀浆液,首次测定了几种化学因子(Ca2+、昆布多糖、纤维素、右旋糖酐、脂多糖和丝氨酸蛋白酶抑制剂)对3种供试赤眼蜂匀浆液中酚氧化酶原激活系统(proPO-AS)的激活程度。结果表明:玉米螟赤眼蜂匀浆液PO活性最高,螟黄赤眼蜂次之,松毛虫赤眼蜂最低。Ca2+是激活供试赤眼蜂proPO的必需因子,且在0.03mol/L浓度下激活作用最强;昆布多糖和脂多糖也能有效激活proPO,0.01及0.05mg/mL昆布多糖能强烈激活PO活性;纤维素和右旋糖酐对PO活性存在显著抑制作用。结果证明了赤眼蜂种间存在明显的免疫能力差异。本研究建立了小型昆虫proPO-AS研究体系,为研究Wolbachia-小型昆虫的免疫互作体系奠定了基础。

黄粉虫β-1，3-葡聚糖识别蛋白的分离纯化及部分生物学功能

采用中性盐沉淀、凝胶层析等常规方法纯化黄粉虫Tenebrio molitor血淋巴中的β-1,3-葡聚糖识别蛋白,并对其在酚氧化酶原激活系统中的作用进行了初步的研究。结果表明:黄粉虫血淋巴的β-1,3-葡聚糖识别蛋白的分子量约为70kDa,主要分布于血浆中。纯化的β-1,3-葡聚糖识别蛋白只能特异性地识别β-1,3-葡聚糖而不能识别肽聚糖。在β-1,3-葡聚糖所诱导的酚氧化酶原的激活过程中,随着酚氧化酶原激活程度的提高,内源性β-1,3-葡聚糖识别蛋白的含量逐渐减少。抗β-1,3-葡聚糖识别蛋白多克隆抗体对黄粉虫血淋巴中由β-1,3-葡聚糖所诱导的酚氧化酶活性起抑制作用,且该抑制作用呈现一种剂量依赖性的趋势。上述结果有助于深入了解β-1,3-葡聚糖对黄粉虫血淋巴酚氧化酶原激活系统的激活作用。

海洋无脊椎动物酚氧化酶的研究进展

海洋无脊椎动物缺乏真正意义上的抗体,没有免疫记忆,只能靠非特异性免疫系统防御和抵抗病原体的感染。酚氧化酶原激活系统是海洋无脊椎动物非特异性免疫系统中至关重要的一员,而酚氧化酶作为该系统末端的一种含铜金属酶,则通过催化黑化反应在海洋无脊椎动物非特异性免疫防御中发挥了关键的作用。本文结合作者已有的研究成果并综合本领域的大量参考文献对酚氧化酶原激活系统和酚氧化酶的免疫学功能、激活机制、生化性质与酶性质以及基因与分子结构等方面的研究进展进行综述。

昆虫酚氧化酶原激活酶研究

昆虫酚氧化酶原激活酶(Prophenoloxidase activating proteinase,PAP)是酚氧化酶原激活过程中的一个关键酶,是昆虫先天性体液免疫体系的重要组成部分。外界的免疫刺激能够诱导级联反应上游的蛋白对酚氧化酶原激活酶的前体进行剪切激活,而激活后的酚氧化酶原激活酶能够将无活性的酚氧化酶原剪切激活为有活性的酚氧化酶并最终生成细胞毒素物质来消灭外源物。本文综述了昆虫酚氧化酶原激活酶的结构与特性及其在酚氧化酶原级联激活系统中的作用机制,并探讨了寄生蜂对寄主昆虫酚氧化酶原激活酶的调控。