养殖对虾的主要病毒性疾病及其免疫防控措施（7）

○张喜贵孟长明陈昌福

（1河南省新乡市康大消毒剂有限公司，河南新乡453700；2华中农业大学，武汉430070）

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

酚氧化酶原系统是甲壳动物体内最重要的免疫识别和防御系统，它是一个类似于脊椎动物补体系统的复杂酶级联系统。从软尾太平蝲蛄中鉴定出的该系统成员有：酚氧化酶原（prophenoloxidase，proPO）、酚氧化酶原激活酶（prophenoloxidase activating enzyme，ppA）、ß-1，3-葡聚糖结合蛋白及其膜受体和酚氧化酶原抑制蛋白（蛋白酶抑制剂、α 2-巨球蛋白）。目前已经有5种甲壳动物的酚氧化酶原基因被克隆测序，序列分析表明酚氧化酶原是一条由688个氨基酸组成的多肽链，氨基酸序列中有2个铜结合位点，此位点周围的序列高度保守，酶原激活的切割位点在Arg44和Va145之间，脊椎动物补体分子中常见的激活酶切割位点硫醇酯基序（GCGEQNM）在proPO中也有发现。酚氧化酶原激活酶是一种内源性丝氨酸蛋白酶，它通过蛋白水解作用可将proPO裂解为具有活性的酚氧化酶（phenoloxidase，PO）。ß-1，3-葡聚糖结合蛋白本身不具任何酶活性，但与ß-葡聚糖结合后，可通过增强酚氧化酶原激活酶的活性从而激活酚氧化酶。酚氧化酶原抑制蛋白的存在，可避免酚氧化酶原激活系统自发释放对机体造成的损伤，从而起到自我保护作用。

在正常情况下，酚氧化酶原系统中各成分是以无活性的酶原形式存在于血细胞颗粒中，只有在微量的激活剂作用下，进行一系列的酶促反应，各成分才依次被活化并释放到血淋巴中。这些酶促反应的基本规律是第一个反应的产物催化第二个反应，第二个反应的产物催化第三个反应，依次类推。这种连锁反应又称为级联反应。能激活酚氧化酶原系统的物质统称为酚氧化酶原激活剂，常见的激活剂有ß-1，3-葡聚糖、脂多糖、肽聚糖、胰蛋白和十二烷基硫酸钠，加热或Ca2+浓度下降也可激活酚氧化酶原系统。

酚氧化酶原系统的内源性调控机制（图3）类似于高等动物中的补体激活旁路途径，其调控模式如下：当微生物或寄生虫等侵入机体后，小颗粒细胞和颗粒细胞表面模式识别蛋白与微生物表面的脂多糖、肽聚糖、甘露糖或ß-1，3-葡聚糖等保守分子结合，促使细胞扩张和部分脱颗粒，释放少量proPO和无活性的酚氧化酶原激活酶原前体（proppA）于细胞膜上，并激活ppA。活化后的ppA通过蛋白水解作用将proPO裂解为具有活性的酚氧化酶（PO）分子。酚氧化酶氧化单酚或双酚形成醌，然后再通过多聚化的非酶促反应产生黑色素。激活的proPO系统组分还可以将非活性的76kD蛋白转变为有活性的76kD蛋白，后者一方面可以促进血淋巴细胞对病原微生物进行包囊，另一方面又可以正反馈调节小颗粒细胞和颗粒细胞胞吐proppA。由于proPO系统主要存在于颗粒细胞中，因此，ß-1，3-葡聚糖结合蛋白和76kD蛋白就成为控制proPO系统释放的重要物质。通过proPO系统激活过程产生的黑色素及其代谢中间活性物质，可以多种方式参与免疫防御反应，包括提供调理素、促进血细胞吞噬作用、包囊作用和结节形成，以及介导凝集、产生杀菌物质等。此外，对甲壳动物酚氧化酶原系统的最新研究进展表明该系统成分还可直接参与免疫细胞间的信息传递。因此，酚氧化酶活性可作为衡量甲壳动物免疫功能的指标。

酚氧化酶原系统的外源性调控机制是脂类、胰蛋白、十二烷基磺酸钠、甲醇、乙醇和异丙醇等化学因子与酚氧化酶原结合后，使蛋白去折叠，导致酚氧化酶原构象发生变化，暴露其活性位点，从而活化酚氧化酶原。

（未完待续）