全 文 ：生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
第 23卷 第 1期
2011年 1月
Vol. 23, No. 1
Jan., 2011
文章编号 ：1004-0374(2011)01-0081-05
收稿日期：2010-7-23；修回日期：2010-8-12
基金项目：国家自然科学基金项目(30800857) ；福建
省自然科学基金计划项目(2010J05074)
*通讯作者：E-mail：wangw.sz@gmail.com；Tel：
0592-2195518
白斑综合症病毒感染相关蛋白质相互作用的研究进展
左华丽1，金春英2，王　蔚1*
(1 国家海洋局第三海洋研究所海洋生物遗传资源重点实验室，厦门 361005；2 华侨大学化工学院，厦门 361021)
摘　要：白斑综合症病毒(white spot syndrome virus，WSSV)是危害对虾的主要病原，给全球水产养
殖业带来了巨大经济损失，但至今仍未发现有效的防治方法。研究病毒与宿主的相互作用对于深入了解
病毒的致病机理和宿主的免疫机制，从而寻找合适的抗病毒措施具有非常重要的理论意义和实际应用价
值。该文主要介绍了蛋白质相互作用的研究方法，以及WSSV病毒蛋白之间、病毒—宿主蛋白之间和
宿主蛋白之间相互作用的研究进展，为有效地防治WSSV 及相关科研提供参考。
关键词：蛋白质相互作用；对虾；白斑综合症病毒
中图分类号：S945.46；S963.11 文献标识码：A
Advances of proteins interaction involved in white spot syndrome virus
infection
ZUO Hua-Li1, JIN Chun-Ying2 , WANG Wei1*
(1 Third Institute of Oceanography, State Oceanic Administration (SOA), Xiamen 361005, China;
2 College of Chemical Engineering, Huaqiao University, Xiamen 361021, China)
Abstract: White spot syndrome virus (WSSV) is the causative agent of white spot syndrome disease of cultured
penaeid shrimp. It causes high mortalities and severe damage to the global shrimp culture industry. So far, there
is no efficient approach to control this virus. Research on the interaction of proteins encoded by virus and host
can help to understand the pathopoiesis mechanism of virus infection and immune system of the host. The
knowledge can provide promising strategies for protection and treatment of viral disease. This article mainly
presented the approaches employed to analyze protein-protein interaction, the advances of protein interactions
involved in WSSV infection，aiming to provide a useful reference for the disease control and the interrelated
research．
Key words: protein interaction; shrimp; white spot syndrome virus
白斑综合症病毒(white spot syndromic virus,
WSSV)是对虾养殖中危害最严重的病原。该病毒传
染力强、致死率高、流行范围广，在十多年的时
间里给全球对虾养殖业造成了巨大的损失[1-3]，但至
今仍未能找到有效的控制该病毒病发生与发展的方
法。
WSSV病毒外被囊膜，囊膜内为核衣壳和内部
的髓核。病毒侵染宿主时，病毒上与感染相关的蛋
白与靶蛋白结合并发生相互作用，进而进行感染[4,5]。
在WSSV病毒初次感染或者潜伏感染激活时首先表
达一批极早期基因，这些基因主要编码一些关键
的调控因子，进而启动早期基因和晚期基因的表
达[6-10]。另一方面，病毒的侵染能激发宿主的免疫
反应，减少病毒的进一步扩散。所以，进行对虾
8 2 生命科学 第23卷
－病毒蛋白互作的分子机制研究，分别从WSSV和
对虾两方面入手，研究WSSV与感染和对虾免疫抑
制等相关的功能基因及基因调控，以及研究对虾抗
病毒的功能基因及其调控和免疫信号转导，有助于
阐明 WSSV 与对虾之间互作的分子基础，为对虾
病害的防治提供理论支撑。
1　常用蛋白质相互作用研究方法简介
近二十年来，分子生物学技术的发展为病毒－
宿主互作的研究提供了更多、更有效的方法。其中
在WSSV病毒与宿主间互作研究中应用较多的，主
要有 GST下拉、免疫共沉淀、酵母双杂交和 Far-
western blotting等。
GST下拉技术基本原理是利用重组技术将探针
蛋白与GST(Glutathione S-transferase)融合蛋白通过
GST与固相化在载体上的GTH(Glutathione)亲和结
合。因此，当与融合蛋白有相互作用的蛋白通过层
析柱时或与此固相复合物混合时就可被吸附而分
离。被吸附的蛋白可以通过改变洗脱液或洗脱条件
而回收下来。该方法简便灵敏，同时避免了使用同
位素等危险物质，在蛋白质相互作用研究中有很广
泛的应用；而缺点是GST有可能影响融合蛋白的空
间结构。另外，蛋白质的相互作用是在非生理状态
下进行的，人为地影响蛋白质浓度对实验结果也有
一定影响[1 1-13 ]。
免疫共沉淀技术是以抗体和抗原之间的专一性
作用为基础的用于研究蛋白质相互作用的方法。当
细胞在非变性条件下被裂解时，完整细胞内存在的
许多蛋白质－蛋白质间的相互作用被保留了下来。
用探针蛋白的抗体免疫沉淀探针蛋白，那么与探针
蛋白在体内结合的蛋白质也能沉淀下来。免疫共沉
淀法的优点是，所研究的相互作用蛋白均是经翻译
后修饰的天然蛋白，可以表征生理条件下蛋白质间
的相互作用；但该方法需首先针对目标蛋白制备出
一定量的多克隆或单克隆抗体，过程相对复杂。同
时，目的蛋白只有达到一定浓度才能与抗体结合形
成沉淀，因而该法只适用于研究具有高表达量的目
标蛋白，应用范围有较大局限[14 -1 8]。
酵母双杂交系统是在酵母体内分析蛋白质－蛋
白质相互作用的方法。典型的真核生长转录因子含
有DNA结合结构域BD和转录激活结构域AD这两个
不同的结构域。这两个结构域即使分开时仍各具功
能，但只有当这两部分通过适当的途径在空间上接
近才具有激活转录的能力。将探针蛋白基因克隆至
BD载体，而将要筛选的 cDNA库克隆在AD载体，
共同转化酵母宿主菌，如 cDNA序列编码的某一段
蛋白能和探针蛋白发生交互作用，则启动报告基因
的转录。酵母双杂交系统具有非常高的灵敏度，尤
其对蛋白质间微弱的、瞬间的作用也能够通过报告
基因的表达产物敏感地检测到；但是，该方法也存
在缺陷：一是由于某些蛋白质本身具有转录激活功
能，使目标蛋白AD融合基因与探针蛋白BD融合基
因表达产物无需特异结合就能启动转录系统，从而
产生假阳性结果；二是该法对相互作用蛋白在细胞
内的定位要求严格，只有定位于核内的相互作用蛋
白才能确保报告基因的激活，而定位于胞浆内或膜
上的蛋白则很难采用该技术分析[19,20]。
Far-western blotting是一种基于蛋白质免疫印迹
(western blotting)的分子生物学方法。在 western
blotting中用抗体来检测目标蛋白，而 Far-western
blotting则首先通过一种表达克隆载体在大肠杆菌表
达带有His或 Flag等特殊亲和标签的探针蛋白，而
后用探针蛋白结合与之相互作用的蛋白，再用抗这
种探针蛋白标签的抗体显示目的蛋白的结合位置，
这种方法具有较高的特异性和灵敏度，缺点在于进
行Far-western blotting过程中必须尽可能维持捕获蛋
白的天然构象和维持相互作用蛋白质的结合条件，
变性的蛋白质将不能进行相互作用或者会产生假阳
性[2 1 ,2 2 ]。
2　WSSV病毒蛋白与宿主蛋白相互作用的研究
进展
WSSV 感染、复制和传播过程中，病毒编码
的蛋白与宿主基因编码的蛋白发生相互作用构成了
一个调节网络。病毒感染相关蛋白互作的研究，有
助于在分子水平充分了解WSSV的感染机制及宿主
的抗病毒免疫机制，采取合适的方法阻断感染和清
除病毒。鉴于缺少有效细胞系，大多数蛋白相互作
用都在体外进行。目前在WSSV病毒－蛋白之间，
病毒－宿主蛋白之间，及宿主－蛋白之间的研究
上，已经取得较大进展。
2.1　WSSV病毒蛋白之间的相互作用
2.1.1　病毒外膜蛋白之间的相互作用
对病毒膜蛋白性质以及它们之间相互作用的
研究是了解病毒自身的组装及其侵染宿主机制的
前提 [23-25]。WSSV病毒中，VP28、VP26、VP24
和VPl9为病毒的主要膜蛋白，推测这些主要结构蛋
白在病毒入侵、包装、成熟和释放等重要步骤中具
8 3第1期 左华丽，等：白斑综合症病毒感染相关蛋白质相互作用的研究进展
有多种功能。国内外学者针对这些主要膜蛋白进行
了大量工作。Jie等[26]利用 Far-western blotting和
GST pull down分析发现VP24和另一个病毒膜蛋白
VP38有相互作用，分别表达VP38的 C端和VP38
的N端，进一步的GST pull down发现VP38和VP24
相互作用位点位于VP38的C端。Xie等[27]利用Far-
western blotting和免疫共沉淀技术发现三个主要病毒
结构蛋白VP24、VP26和VP28能相互作用。Chen
等[28]利用GST下拉技术发现VP24与WSV010能够
相互作用。林兆宇[29]利用GST下拉和 Far-western
blotting分析发现VP24能与VPl3A相互作用。这些
学者的研究表明，V P 2 4 能与 V P 1 0、V P 1 3 A、
VP26、VP28和VP38等多个膜蛋白相互作用，由
此可以推测，VP24可能是将多个膜蛋白相联系形
成复合体的连接蛋白，该复合体在病毒的结构形成
以及感染上起重要作用。
除了以上介绍的不同膜蛋白之间的相互作用
外，同一膜蛋白也能通过自身结合形成多聚体。
Witteveldt等[30]通过ELISA和Far-westen blotting研究
发现 VPl5通过自身之间的相互作用形成同源多聚
体，但该蛋白不能与WSSV的其他主要结构蛋白结
合。由于VP15能够非特异性的结合双链DNA，且
对超螺旋DNA的结合性更高，因此推测VP15的自
身多聚化可能与核衣壳中基因组的包装有关。
2.1.2　病毒外膜蛋白和核衣壳蛋白之间的相互作用
核衣壳蛋白是构成病毒核衣壳结构的蛋白质，
由一条或多条多肽链折叠形成的蛋白质亚基，是构
成核壳体的最小单位[31-34]。病毒WSV311基因的产
物VP26是病毒的一个主要的囊膜蛋白，可能定位
于病毒的膜与核衣壳之间。Wan等[35]利用生物素标
记转移方法证明VP26能够特异性地与核衣壳蛋白
VP51发生相互作用。随后利用 Far-western blotting
进一步证明了膜蛋白VP26与VP51之间存在相互作
用。并由此认为 VP 26 是一个起着“链接”作用
的蛋白，在病毒中通过与VP51的相互作用将病毒
的囊膜与核衣壳联系起来。
2.2　病毒蛋白和对虾蛋白之间的相互作用
WSSV的囊膜可与靶细胞相互作用从而介导病
毒对宿主的感染，因此探明这一机理并进而阻断病
毒结合靶细胞将成为防控WSSV感染的重要途径。
Xie等[36]通过免疫共沉淀技术，利用肌动蛋白Actin
的特异性抗体免疫沉淀VP26，发现VP26能与螯虾
的Actin蛋白有相互作用。推测VP26与Actin的相
互作用可能在病毒感染早期起作用。当病毒囊膜与
细胞膜融合后，病毒核衣壳进入细胞质内，此时
VP26可能还继续结合在核衣壳上一起进入细胞。
通过与细胞骨架的联系，VP26可以帮助病毒核衣
壳朝细胞核移动。L u 等 [3 7 ]利用酵母双杂交发现
WSV427编码的蛋白WSSV427与虾的一个蛋白磷酸
酶有相互作用，推测此蛋白磷酸酶通过与
WSSV427的相互作用参与调控WSSV的生命周期。
He等[38]利用酵母双杂交发现WSV222编码的蛋白
WSSV222与虾的 1个类肿瘤抑制蛋白(tumor sup-
pressor-like protein，TSL)有相互作用。TSL在BHK
细胞中的瞬时表达可以导致细胞凋亡，这种凋亡可
以被WSSV222蛋白所恢复。研究者随后证实了在
对虾原代细胞和表达TSL的细胞系中，WSSV222都
参与了泛素化和 TSL降解的过程。
2.3　对虾体内蛋白互作
对虾体内蛋白互作的研究对于阐明其体内蛋白
参与的信号转导途径，从而深入了解对虾的免疫应
答过程和免疫机制具有重要意义。探索对虾的免疫
机制和途径有助于了解对虾抗病的分子机理，为对
虾病害的防治提供新的思路与途径。Xu等[39]在试
验中发现对虾的PjQM基因在受到病毒刺激后表达上
调，说明其参与了对虾的免疫过程。通过 GST下
拉、质谱鉴定等分析发现，P jQ M 蛋白与血蓝蛋
白、肌球蛋白(Myosin)之间存在相互作用。鉴于肌
球蛋白与细胞吞噬过程相关，PjQM可能通过酚氧
化酶激活系统等途径参与对虾免疫。Wu等[40]对细
胞免疫相关基因 PjRab进行体外表达，通过GST下
拉的方法发现 PjRab蛋白与肌动蛋白(Actin)、原肌
球蛋白(Tropomoyosin)以及对虾白斑综合症病毒的膜
蛋白VP466之间形成复合体。开展对这个复合体的
研究发现，VP466既可以与 Rab蛋白也可以与 Tro-
pomyosin蛋白互作，而且都是在VP466蛋白的相同
区域，说明VP466蛋白与 Rab或者 Tropomyosin蛋
白之间的结合是一种竞争关系。当VP466与 PjRab
结合，蛋白复合体的作用是提高宿主的抗病毒免疫
反应，当VP466与 Tropomyosin结合，蛋白复合体
有利于病毒的感染，VP466与宿主的不同蛋白结合
可引起完全相反的作用。
3　展望
尽管对WSSV基因组序列及其结构的研究已经
取得了长足的进展，但目前WSSV的侵染机制和对
虾的抗病毒免疫还有许多详细的机制并未得到阐
明。近年来科学家将注意力转移到蛋白质互作方面
8 4 生命科学 第23卷
来。病毒感染细胞的第一步是病毒蛋白与宿主靶蛋
白结合，封闭宿主的靶蛋白可以阻断病毒的入侵；
同时，病毒蛋白间相互作用也是病毒生命周期的各
个阶段不可或缺的因素，对转录、复制、装配等
各阶段的病毒蛋白互作进行干扰也可以阻断WSSV
的增殖；而另一方面，感染后病毒蛋白结合宿主蛋
白以激发宿主的抗病毒免疫反应，了解对虾的抗病
毒免疫的分子机制，有利于找到合适的靶标筛选特
异性的免疫增强剂，提高宿主的免疫功能以达到病
毒防治的目的。因此，病毒蛋白之间，病毒 - 宿
主蛋白之间，以及宿主蛋白之间的分子互作机制的
研究越来越受到人们的重视，为预防和控制WSSV
提供了新的思路。
[参　考　文　献]
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