養殖對蝦的主要病毒性疾病及其免疫防控措施（7）

○張喜貴孟長明陳昌福

（1河南省新鄉市康大消毒劑有限公司，河南新鄉453700；2華中農業大學，武漢430070）

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

酚氧化酶原系統是甲殼動物體內最重要的免疫識別和防御系統，它是一個類似于脊椎動物補體系統的復雜酶級聯系統。從軟尾太平蝲蛄中鑒定出的該系統成員有：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）。目前已經有5種甲殼動物的酚氧化酶原基因被克隆測序，序列分析表明酚氧化酶原是一條由688個氨基酸組成的多肽鏈，氨基酸序列中有2個銅結合位點，此位點周圍的序列高度保守，酶原激活的切割位點在Arg44和Va145之間，脊椎動物補體分子中常見的激活酶切割位點硫醇酯基序（GCGEQNM）在proPO中也有發現。酚氧化酶原激活酶是一種內源性絲氨酸蛋白酶，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-葡聚糖結合蛋白本身不具任何酶活性，但與?-葡聚糖結合后，可通過增強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自發釋放對機體造成的損傷，從而起到自我保護作用。

在正常情況下，酚氧化酶原系統中各成分是以無活性的酶原形式存在于血細胞顆粒中，只有在微量的激活劑作用下，進行一系列的酶促反應，各成分才依次被活化并釋放到血淋巴中。這些酶促反應的基本規律是第一個反應的產物催化第二個反應，第二個反應的產物催化第三個反應，依次類推。這種連鎖反應又稱為級聯反應。能激活酚氧化酶原系統的物質統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。

酚氧化酶原系統的內源性調控機制（圖3）類似于高等動物中的補體激活旁路途徑，其調控模式如下：當微生物或寄生蟲等侵入機體后，小顆粒細胞和顆粒細胞表面模式識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合，促使細胞擴張和部分脫顆粒，釋放少量proPO和無活性的酚氧化酶原激活酶原前體（proppA）于細胞膜上，并激活ppA。活化后的ppA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產生黑色素。激活的proPO系統組分還可以將非活性的76kD蛋白轉變為有活性的76kD蛋白，后者一方面可以促進血淋巴細胞對病原微生物進行包囊，另一方面又可以正反饋調節小顆粒細胞和顆粒細胞胞吐proppA。由于proPO系統主要存在于顆粒細胞中，因此，?-1，3-葡聚糖結合蛋白和76kD蛋白就成為控制proPO系統釋放的重要物質。通過proPO系統激活過程產生的黑色素及其代謝中間活性物質，可以多種方式參與免疫防御反應，包括提供調理素、促進血細胞吞噬作用、包囊作用和結節形成，以及介導凝集、產生殺菌物質等。此外，對甲殼動物酚氧化酶原系統的最新研究進展表明該系統成分還可直接參與免疫細胞間的信息傳遞。因此，酚氧化酶活性可作為衡量甲殼動物免疫功能的指標。

酚氧化酶原系統的外源性調控機制是脂類、胰蛋白、十二烷基磺酸鈉、甲醇、乙醇和異丙醇等化學因子與酚氧化酶原結合后，使蛋白去折疊，導致酚氧化酶原構象發生變化，暴露其活性位點，從而活化酚氧化酶原。

（未完待續）