对虾白斑综合征病毒蛋白质组的研究进展

第２９卷　

２　Ｏ　Ｏ　８　第２期　

年４月　海洋水产研究　

ＭＡＲＩＮＥ　ＦＩＳＨＥＲＩＥＳ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ　Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．２　

Ａｐｒ．，２００８　

对虾白斑综合征病毒蛋白质组的研究进展　

许　华　黄　健　杨官品　

（　中国海洋大学，青岛２６６００３）　（　农业部海洋渔业资源可持续利用重点开放实验室，中国水产科学研究院黄海水产研究所，青岛２６６０７１）　

摘要　白斑综合征病毒ＷＳＳＶ（Ｗｈｉｔｅ　Ｓｐｏｔ　Ｓｙｎｄｒｏｍｅ　Ｖｉｒｕｓ，ＷＳＳＶ）是引起对虾大规模死亡的主　

要病毒性病原，且该病毒感染的宿主广泛。自ＷＳＳＶ基因组全序列公布以来，国内外的学者对　

ＷＳＳＶ的研究热点转移到该病毒基因产物功能的相关研究上面来。弄清ＷＳＳＶ感染机理是有效防　

治病毒的基础，而对其感染机理的阐释则主要是搞清病毒各蛋白在感染中的作用，这些是ＷＳＳＶ蛋　

白质组学的研究内容之一。分析ＷＳＳＶ蛋白同时可以在分子水平上为研究海洋和陆地生物病毒的　

进化趋势提供有力的基础。　

关键词　ＷＳＳＶ　结构蛋白　非结构蛋白　囊膜蛋白　

中图分类号￥９４５．４　文献识别码　Ａ　文章编号　１０００－７０７５（２００８）０２－０１１８－０８　

Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓ　ｏｎ　ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ　ｏｆ　ｗｈｉｔｅ　ｓｐｏｔ　ｓｙｎｄｒｏｍｅ　ｖｉｒｕｓ　ｉｎ　ｓｈｒｉｍｐ　

ＸＵ　Ｈｕａ　ＨＵＡＮＧ　Ｊｉｅ　ＹＡＮＧ　Ｇｕａｎ—ｐｉｎ　

（　Ｏｃｅａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６００３）　（　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｈｅ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ；　Ｙｅｌｌｏｗ　Ｓｅａ　Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｆｉｓｈｅｒｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０７１）　

ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ｗ　ｈｉｔｅ　ｓｐｏｔ　ｓｙｎｄｒｏｍｅ　ｖｉｒｕｓ（ＷＳＳＶ）ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｓｈｒｉｍｐ　ｐａｔｈｏｇｅｎｓ　ｃａｕ—　

ｓｉｎｇ　ｈｉｇｈ　ｍｏｒｔａｌｉｔｙ．Ｉｔ　ｈａｓ　ａ　ｗｉｄｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｈｏｓｔｓ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅａｓｅ　ｏｆ　ＷＳＳＶ　ｇｅｎｏｍｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ，　

ｃｕｒｒｅｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ　ｆｏｃｕｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｄｅｃｉｐｈｅｒｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｓ　ｏｆ　ＷＳＳＶ．Ｅｌｕｃｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｕｎｄｅｒｌｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＷＳＳＶ　ａｎｄ　ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｌｅｓ　ｐｌａｙｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｐｒｏ—　

ｔｅｉｎｓ　ｏｆ　ＷＳＳＶ　ｉｎ　ｓｕｃｈ　ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆｏｒ　ＵＳ　ｔｏ　ｆｉｎｄ　ｔｈｅ　ｗａｙｓ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏ１　ＷＳＳ；Ｖ　ｃａｕｓｅｄ　

ｄｉｓｅａｓｅ．Ｔｈｅｓｅ　ｗｏｒｋｓ　ｗｉｌ１　ａｌｓｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｕｓｅｆｕ１　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｉｖｅｒ－　

ｇｅｎｃｅ　ｏｆ　ｍａｒｉｎｅ　ａｎｄ　ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　ａｎｉｍａｌ　ｖｉｒｕｓｅｓ．Ｔｈｅｓｅ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｔｏｇｅｔｈｅｒ　ｃｏｍｐｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＷＳＳＶ　

ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ，ａ　ｎｅｗ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｉｅｌｄ　ｔｈａｔ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｉｎｉｔｉａｔｅｄ　ｒｅｃｅｎｔｌｙ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｆｉｎｄｉｎｇｓ　ｉｎ　

ｔｈｉｓ　ｆｉｅｌｄ　ａｒｅ　ＳＵｍｍａｒｉｚｅｄ．　

ＫＥＹ　ＷｏＲＤＳ　ＷＳＳＶ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｎｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｅｎｖｅｌｏｐｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　

对虾白斑综合征病毒（Ｗｈｉｔｅ　ｓｐｏｔ　ｓｙｎｄｒｏｍｅ　ｖｉｒｕｓ，ＷＳＳＶ）是对全球对虾养殖产业危害最大的病原之一，　

根据世界银行的虾病报告，１９９４年全球养殖对虾病毒病造成７４　的产量的损失，其经济损失达３Ｏ亿美元以上　

国家重点基础研究发展计划项目（２ＯＯ６ＣＢ１Ｏ１８Ｏ１）资助　＊通讯作者。Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｕａｎｇｊｉｅ＠ｙｓｆｒｉ．ａｃ．ｃｎ，Ｔｅｌ：（０５３２）８５８２３０６２　收稿日期：２００７—０３—３１；接受日期：２００７—０６—１０　作者简介：许华（１９７９一），女，硕士研究生，主要从事ＷＳＳＶ黏附蛋白ＶＡＰ１研究。

　维普资讯 http://www.cqvip.com 第２期　许华等：对虾白斑综合征病毒蛋白质组的研究进展　１１９　

（Ｌｕｎｄｉｎ　ｅｔ　ａ１．　１９９６）。　

ＷＳＳＶ隶属于Ｎｉｍａｖｉｒｉｄａｅ科Ｗｈｉｓｐｏｖｉｒｕｓ属（Ｍａｙｏ　２００２），其ＤＮＡ为双链，具有双层囊膜，不形成包　

涵体，形态为短杆状。完整病毒粒子不同研究者报道的大小有所差异。黄健等（１９９５）报道在超薄切片中观　

察到的病毒粒子大小为３６０×１２０　ｎｍ；Ｈｕａｎｇ等（２００１）报道病毒粒子大小为１１０～１３０×２６０～３５０　ｎｍ。确定　

基因组全序列，有利于更好的了解ＷＳＳＶ感染机制，目前在ＧｅｎＢａｎｋ中公布的有３个病毒株的基因组全序　

列。按病毒分离的不同地理位置分为：中国大陆株，３０５１０７ｂｐ（ＡＦ３３２０９３），Ｇ＋Ｃ含量为４１　；泰国株，　

２９２９６７ｂｐ（ＡＦ３６９０２９），Ｇ＋Ｃ含量为４１．１　；台湾株，３ｏ７２８７ｂｐ（ＡＦ４４０５７０），Ｇ＋Ｃ含量为４１　。　

自ＷＳＳＶ基因组全序列公布以来，国内外的学者对ＷＳＳＶ的研究热点转移到对该病毒蛋白特性与功能　

及阻断病毒感染机制的相关研究上面来。由于缺乏合适的细胞系培养ＷＳＳＶ，所以很难获取纯的大量的　

ＷＳＳＶ病毒，加之病毒蛋白结构复杂、ＷＳＳＶ基因的开放阅读框（Ｏｐｅｎ　ｒｅａｄｉｎｇ　ｆｒａｍｅ，ＯＲＦ）与已知数据库的　

序列同源性很小，从而为分析和定位蛋白带来了一定的难度。目前国内外对其研究相对较少而不够全面。本　

文就ｉＷＳＳＶ蛋白研究的一些进展做简要综述。　

１　ＷＳＳＶ基因ＯＲＦ相关研究　

目前ＧｅｎＢａｎｋ公布了３株ＷＳＳＶ的基因组序列，分别为：　

（１）泰国株ＷＳＳＶ基因组为２９２９６７ｋｂ，病毒分离自泰国的斑节对虾Ｐｅｎａｅｕｓ　ｍｏｎｏｄｏｎ，用螯虾Ｐｒｏｃａｍｂａ—　

ｒｕｓ　ｃｌａｒｋｉｉ作宿主感染增殖ＷＳＳＶ用于测序。根据ＯＲＦ序列重叠最少的原则，分析选出１８４个ＯＲＦ，这１８４　

个ＯＲＦ编码的氨基酸大小为５Ｉ－６０７７ａａ（ｖａｎ　Ｈｕｈｅｎ　ｅｔ　ａ１．　２００１ａ）。　

（２）中国大陆株ＷＳＳＶ基因组为３ｏ５１ｏ７ｋｂ，病毒分离自中国大陆的日本对虾Ｐｅｎａｅｕｓ　ｊａｐｏｎｉｃｕｓ，其基因　

组序列具有潜在的５３１个ＯＲＦ，其中１８１个ＯＲＦ可能是编码有功能蛋白的，３６个ＯＲＦ通过与ｃＤＮＡ文库比　

较或根据其他研究报道已确认编码特定蛋白。在这些１８１个ＯＲＦ当中，８０　下游含有潜在的多聚腺苷酸位点　

（ＡＡＴＡＡＡ），其中１８个ＯＲＦ与其他病毒或生物或特定功能域的已知蛋白具有４０　～６８　的同源性，３０个　

ＯＲＦ的预测蛋白序列与已知蛋白具有２０　～３９　的部分同源性或包含有１～２个特定结构域，其余的１３３个　

预测蛋白序列与已知蛋白没有任何同源性或不包括任何特定结构域。在１８１个ＯＲＦ中，９６个翻译产物具有　

潜在的跨膜域，３２个翻译产物具有信号肽序列和高度疏水域（Ｙａｎｇ　ｅｔ　ａ１．　２００１）。　

（３）台湾株ＷＳＳＶ基因组为３ｏ７２８７ｂｐ，病毒分离自台湾的斑节对虾Ｐｅｎａｅｕｓ　ｍｏｎｏｄｏｎ。测得的该序列比　

ｖａｎ　Ｈｕｈｅｎ的全序列多出１４ｋｂ，多出的序列都位于ｖａｎ　Ｈｕｈｅｎ全序列３１１３５ｂｐ处，其余序列基本一致（Ｔｓａｉ　

ａ１．　２０００）　

三者关系如图１。到目前为止，多种ＷＳＳＶ的　

不同地理分离株在形态和蛋白质水平上非常相似。　

Ｍａｒｋｓ等（２００３）对比了３个不同ＷＳＳＶ分离株全　

序列，发现了一些可变位点，这些可变位点分为４种　

情况：缺失（Ｄｅｌｅｔｉｏｎ），可变数量串联重复序列多态　

性（Ｖａｒｉａｂｌｅ　ｎｕｍｂｅｒｓ　ｏｆ　ｔａｎｄｅｍ　ｒｅｐｅａｔｓ，ＶＮ—　

ＴＲｓ），单核苷酸插入缺失位点（Ｓｉｎｇｌｅ　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　

ｉｎｄｅｌｓ）和单核苷酸多态性（Ｓｉｎｇｌｅ　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｐｏｌｙ—　

ｍｏｒｐｈｉｓｍｓ，ＳＮＰｓ）。　

在蛋白结构域上，ＷＳＳＶ基因的ＯＲＦ存在锌　

指结构域（Ｙａｎｇ　ｅｔ　ａ１．　２００１；宋晓玲等２００２）、亮　

氨酸拉链结构域（Ｙａｎｇ　ｅｔ　ａ１．　２００１；宋晓玲等　

２００２）、环一Ｈ２指结构域（Ｙａｎｇ　ｅｔ　ａ１．　２００１）、ＥＦ　

手钙结合结构域（Ｙａｎｇ　ｅｔ　ａ１．　２００１）和ＮＴＰ结合　

结构域（宋晓玲等２００２）。　Ｏｒｉ　ｖａｎＨｕｌｔｅｎ　ｌ　０ｒ　ｉ　Ｔｓａｉ　２８２５０　１　１３４（１２ｋｂ）　

３１１３４（１４ｋｂ）　

图１　ＷＳＳＶ基因组结构（易志刚等２００４）　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｍａｐ　ｏｆ　ＷＳＳＶ　ｇｅｎｏｍｅ（ＹＩ　ｅｔ　ａ１．２００４）

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２　ＷＳＳＶ蛋白的研究　

病毒蛋白是病毒最主要的组成成分之一，其主要功能是对病毒核酸形成保护性外壳，同时参与病毒粒子对　

细胞受体的吸附。病毒蛋白是病毒结构与功能的体现者，是使动物机体发生各种毒性反应的主要成分。　

伴随体外ＤＮＡ分子克隆和蛋白表达技术的迅速发展，许多新的分析技术应用到对ＷＳＳＶ核酸一蛋白相互　

作用和阐明病毒结构与基因表达关系的研究中。不同研究者对ＷＳＳＶ蛋白进行了研究。到目前为止大约有　

３９个ＷＳＳＶ蛋白通过ＳＤＳ－ＰＡＧＥ、双向电泳、质谱分析等蛋白组研究方法被鉴定和初探，其中一些已经被确　

认参与ｗｓｓＶ的感染、ＤＮＡ结合、细胞核定位、病毒囊膜和核衣壳组成等（ｖａｎ　Ｈｕｌｔｅｎ　ｅｔ　ａ１．　２０００ａ，ｂ，　

２００２；Ｈｕａｎｇ　ｅｔ　ａ１．　２００２ｂ；Ｔｓａｉ　ｅｔ　ａ１．　２００４）。病毒ｍＲＮＡ在宿主细胞聚核糖体上翻译合成病毒结构蛋白　

和非结构蛋白，结构蛋白是病毒结构的组成成分，构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质，　

包括核衣壳蛋白、囊膜蛋白等；非结构蛋白虽然不是病毒的结构成分，但是在病毒复制中具有重要功能，大多是　

一些催化、调节病毒复制的酶类和调控蛋白。以下是一些结构蛋白和非结构蛋白的研究简况。　

２．１　ＷＳＳＶ结构蛋白　

Ｚ．１．１　ＶＰｌ５　ＶＰ１５被认为是ＷＳＳＶ的核衣壳蛋白（ｖａｎ　Ｈｕｌｔｅｎ　ｅｔ　ａ１．　２００２）。通过分析该蛋白Ｎ＿端部分氨基酸序　

列，确定其编码基因在ＷＳＳＶ全基因组上的位置，从第１６３９９６至１６４２３８碱基位点。从其序列可知ＶＰ１５是由　

ＯＲＦ１０９编码，理论分子量为６．７ｋＤａ，在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ图谱上该蛋白显示的分子量为１　５ｋＤａ，这种分子量上的差