白斑综合症病毒简称为WSSV(White spot syndrome virus, WSSV)危害水产养殖界,它能感染多种虾、蟹等多种甲壳类动物。由WSSV引起的白斑病导致水产养殖出现高致死率并带来了重大的经济损失。因此,研究宿主先天免疫系统抗病毒的机制,对预防和控制甲壳类大规模爆发病毒性疾病具有重要意义。前期研究发现,泛素化和类泛素化途径在对虾的抗病毒免疫中发挥重要作用。E3泛素连接酶Parkin作为线粒体质量控制的分子,在线粒体自噬中发挥重要作用。最近又报道Parkin能够通过类似线粒体自噬的途径清除胞内的病原菌。但是一些详细机理还不清楚。通过转录组测序在日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)中鉴定出了泛素连接酶Parkin,我们把它其命名为sParkin (shrimp Parkin)。 sParkin的cDNA全长1656bp,这里面含有一个完整的开放阅读框含为552个氨基酸。其中包含N端的泛素样结构域(ubiquitin-like UBQ)和其后的RINGO, RING1, RING2结构域。组织分布显示sParkin在对虾的主要器官如心脏、肝胰腺、胃、鳃、肠及血细胞中表达。进一步的研究显示在mRNA和蛋白质水平上,sParkin能够响应病毒刺激表达量上调。而干扰sParkin后,对虾体内病毒量明显高于对照组。注射重组蛋白能降低感染WSSV的对虾的死亡率。这些实验结果表明sParkin可能参与了对虾的抗病毒免疫。进一步对其抗病毒机理进行了研究,首先利用体外Pulldown实验证实rsParkin能够结合WSSV病毒的四个囊膜蛋白VP19, VP24,VP26和VP28。免疫电镜显示rsParkin能够结合在WSSV的表面。免疫组化也证明sParkin与WSSV共定位。通过体外泛素化实验证实了rsParkin能够介导WSSV囊膜蛋白VP19, VP24, VP26和VP28的泛素化。进一步用蛋白酶体抑制剂和自噬抑制剂注射对虾,结果发现都能够加快对虾体内WSSV的复制。说明sParkin可能是通过蛋白酶体降解囊膜蛋白或通过类似线粒体自噬的方式(称为异体自噬)清除病毒。为此我们进一步检测了自噬基因的表达,发现病毒刺激可以上调自噬基因的表达。而干扰sParkin后,自噬基因ATG5和LC3的表达量下降。干扰sParkin, VP28的表达量升高,而在干扰ATG5的对虾中回补sParkin,VP28的表达量会下降。表明rsParkin能够修复ATG5介导的抗WSSV的能力。以上结果表明进入胞内WSSV病毒的囊膜蛋白被sParkin泛素化修饰,通过蛋白酶体和异体自噬的方式被清除。