红螯螯虾CqCofilins通过结合Cqβ-肌动蛋白骨架抑制WSSV感染的分子机制研究

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Aquaculture 3.9

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  本研究针对白斑综合征病毒(WSSV)感染机制不明的问题,聚焦红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)中肌动蛋白解聚因子CqCofilin1/2的功能解析。研究人员通过基因克隆、RNA干扰和蛋白质互作实验,首次揭示CqCofilins通过结合Cqβ-actin调控细胞骨架重组,显著抑制WSSV内化和病毒基因(IE1/VP28)表达,为甲壳类抗病毒机制研究提供了新靶点。

  

白斑综合征病毒(WSSV)是水产养殖业的"头号杀手",这种包裹着双层衣壳的DNA病毒能在短短3天内导致对虾全军覆没。更棘手的是,WSSV擅长"劫持"宿主细胞的肌动蛋白骨架——就像特工篡改城市的交通网络,通过强制肌动蛋白丝的解聚或聚合,为病毒入侵和胞内运输开辟"绿色通道"。已有研究发现病毒蛋白VP28、VP26等能直接与肌动蛋白结合,但宿主如何反击这种"分子绑架"仍是个谜。

来自福建海洋协同创新联盟的研究团队将目光投向了红螯螯虾体内一对神秘的"细胞骨架剪刀手"Cofilin1/2。这两种属于肌动蛋白解聚因子家族(ADF)的蛋白,在转录组数据中显示出与WSSV感染的负相关性。研究人员大胆推测:这对"分子剪刀"可能通过剪断病毒赖以生存的肌动蛋白"高速公路"来阻断感染。

研究团队运用了以下关键技术:从红螯螯虾造血组织克隆CqCofilin1/2全长ORF序列;通过qPCR分析组织分布和病毒感染动态;采用RNAi沉默技术结合流式细胞术检测病毒内化率;利用AlphaFold 3预测蛋白互作结构并通过pull-down验证CqCofilins与Cqβ-actin的结合。

【Experimental animals】
实验选用60±5g的健康红螯螯虾,所有操作遵循国际实验动物伦理准则。

【Characterization of CqCofilin1 and CqCofilin2 sequences】
基因克隆显示CqCofilin1/2均具有444bp的ORF,编码147个氨基酸,含典型ADF结构域。生物信息学预测二者分子量均为17kDa,但等电点差异显著(pI 4.96 vs 8.16),暗示功能分化。

【结论与讨论】
研究发现CqCofilin1/2在神经组织和造血系统高表达,WSSV感染后显著下调。当用RNAi沉默任一基因时,病毒内化效率提升2.3倍,关键病毒基因IE1和VP28表达量激增。反之,添加重组CqCofilin蛋白可使病毒复制降低67%。AlphaFold 3预测结合实验证实CqCofilins通过结合Cqβ-actin的"铰链区"促进微丝解聚。

该研究首次阐明无脊椎动物Cofilins通过"切断病毒生命线"发挥抗病毒功能,这种保守机制为开发基于细胞骨架调控的WSSV阻断剂提供了理论依据。特别值得注意的是,CqCofilin2的碱性pI特性可能赋予其核定位优势,这为解释不同亚型在抗病毒中的分工提供了新线索。未来研究可进一步解析Cofilins磷酸化修饰与抗病毒活性的关系,为水产病害防控开辟新途径。

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