代谢关键酶调控甲壳动物免疫的信号通路和分子机理

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获奖名称：

自然科学奖

获奖区域：

福建省

获奖等级：

二等奖

主要完成人：

姚翠鸾; 相建海; 吴长功

关键词：

机理;  壳;  动物;  动物免疫;  关键酶;  酶;  分子;  关键;  甲壳;  调控;  甲壳动物;  免疫;  分子机理;  信号通路;  信号;  代谢; 

第一完成单位：

集美大学

获奖时间：

2015

项目名称：

精氨酸激酶在对虾免疫应答中的作用及机理

联系人：

何小兵

联系电话：

13859925512

电子邮件：

kyc@jmu.edu.cn

邮编：

地址：

福建省厦门市集美区银江路185号

合作完成单位：

中国科学院海洋研究所

单位电话：

0592-6181263;6182709

传真：

0592-6180120

网址：

推荐单位(专家)：

福建省教育厅

摘要：

对虾是世界性的经济海水养殖动物，其养殖业具有巨大的经济及社会价值；近几年，中国养殖对虾产量约120-150万吨，约占世界虾类养殖总产量的40%。但是，自1993年大规模疾病暴发以来，病害问题严重制约对虾养殖业的健康发展。 本项目在研究对虾抗病过程中发现对虾免疫反应与代谢活动密切相关，在此基础上，查明了ATP存贮与释放的关键调控酶--精氨酸激酶（AK）催化的ATP及L-精氨酸（L-Arg）的产生在对虾抗病免疫过程中的调控方式；L-Arg作为一氧化氮合酶（NOS）的唯一底物，在对虾抗病过程中催化生成一氧化氮（NO）的能力；与能量代谢、信使分子NO生成以及对虾抗病免疫反应之间的调控关系；揭示了病原感染导致对虾ATP消耗增加，在机体抗病过程中AK催化ATP及L-Arg合成能力增加，进而促进NOS催化NO合成，加速免疫信号传递；由于能量需要量增加，氧代谢速度加快，并产生大量超氧阴离子（O2-˙）参与杀灭病原的免疫反应；同时，发现对虾在受到病毒感染后酚氧化酶原激活系统被抑制，凝集素与溶菌酶介导的非氧化杀菌系统在宿主识别并杀灭病毒早期起关键作用，改变了以往对酚氧化酶原介导的免疫系统在对虾免疫反应中作用的认识；研究揭示了对虾抗病免疫反应中ATP平衡、NO合成、氧化及非氧化杀菌之间的调控机制，建立了对虾健康状态的细胞学评价体系，对于实现对虾健康养殖具有重要意义。