張翔，王祖峰

(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，北京 100125)

蛋白質(zhì)是細(xì)胞功能的重要執(zhí)行者，絕大多數(shù)蛋白均需要折疊形成正確的三維構(gòu)象才能正常行使功能。蛋白的折疊過程復(fù)雜而精密，對外界環(huán)境和細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的變化均較敏感，有些情況下會發(fā)生錯誤折疊或形成有害的蛋白聚集體。為保障生物體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，細(xì)胞中各蛋白都應(yīng)正確地合成、折疊、組裝及行使功能，即維持細(xì)胞的蛋白內(nèi)穩(wěn)態(tài)(protein homeostasis)。為此，生物進(jìn)化出了主要由兩部分組成的蛋白質(zhì)量控制系統(tǒng)(protein quality control system)：其一是幫助蛋白折疊及構(gòu)象修復(fù)的分子伴侶網(wǎng)絡(luò)，由熱休克蛋白為主的分子伴侶蛋白及其調(diào)控因子構(gòu)成；其二是蛋白降解系統(tǒng)，主要包括自噬通路和蛋白降解相關(guān)的泛素-蛋白酶體系統(tǒng)[1]。

細(xì)胞的分子伴侶網(wǎng)絡(luò)涉及幾類進(jìn)化上保守的熱休克蛋白家族，這些蛋白因在熱休克脅迫條件下上調(diào)而被稱為熱休克蛋白或熱激蛋白(heat shock protein, Hsp)，但也可能受其他一些脅迫因子(如滲透壓、重金屬、氧含量和病原物等)誘導(dǎo)而上調(diào)[1]。通常根據(jù)其分子量大小將這些家族分為Hsp100、Hsp90、Hsp70、Hsp60、Hsp40和小熱休克蛋白sHsp(small Hsp)，它們的立體結(jié)構(gòu)特征、亞細(xì)胞定位和功能等各不相同(表1)。Hsp100由六聚體構(gòu)成，呈三層環(huán)狀；Hsp90二聚體在不結(jié)合ATP時呈“V”型；Hsp70不結(jié)合ATP時整體上接近串珠狀；多個Hsp60組裝成背對背疊加在一起的雙層桶狀；Hsp40均含有由4個α螺旋構(gòu)成的特征性J結(jié)構(gòu)域。不同的sHsp其分子量差異較大，以保守的α-晶狀體蛋白結(jié)構(gòu)域?yàn)楹诵?，N端和C端各有一段柔性肽鏈[2]。

表1 主要分子伴侶家族的分布、特征及功能Tab.1 Location, characteristics and function of the major chaperone families

在Hsp分子伴侶網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中，Hsp70處于上游核心位置[3]。新生多肽鏈或非天然構(gòu)象(錯誤折疊)蛋白作為分子伴侶的底物，通常先在Hsp40的幫助下與Hsp70結(jié)合[4]。若Hsp70能幫助底物成功正確折疊，則不需要下游分子伴侶參與，若不成功，則把底物移交給Hsp90和Hsp60等位于下游的作用更為專一的分子伴侶，由其進(jìn)一步幫助底物完成正確折疊。含J結(jié)構(gòu)域的Hsp40蛋白家族除能加速Hsp70的三磷酸腺苷(ATP)水解速率外，還能往Hsp70傳送底物蛋白。一些輔助因子能提高Hsp70的工作效率甚至擴(kuò)展其底物范圍，如核苷酸交換因子(nucleotide exchange factor, NEF)能促進(jìn)Hsp70中核苷酸的交換[1,5]。

Hsp70在進(jìn)化上高度保守，廣泛存在于原核和真核等生物中，是含量最為豐富的分子伴侶之一，也是唯一已經(jīng)明確兼具多種活性的分子伴侶[4]。Hsp70具有諸多功能，如幫助新生多肽鏈的合成與折疊，幫助蛋白易位至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞區(qū)室，拆解蛋白復(fù)合體和調(diào)控蛋白活性，以及在真核生物的內(nèi)吞過程中起關(guān)鍵作用等[7-9]。此外，Hsp70能促進(jìn)非天然構(gòu)象蛋白的重折疊，解聚已經(jīng)形成的蛋白聚集體，協(xié)助細(xì)胞內(nèi)的降解系統(tǒng)清除異常蛋白等，Hsp70還是生物體適應(yīng)熱休克等逆境脅迫不可或缺的因子[10-11]。Hsp70這些多樣性功能的實(shí)現(xiàn)均依賴于其分子水平保守的作用機(jī)制，即通過Hsp70分子內(nèi)各結(jié)構(gòu)域間和結(jié)構(gòu)域內(nèi)部的構(gòu)象變化(以下簡稱“變構(gòu)”)可逆地調(diào)控蛋白底物的結(jié)合與解離，并影響底物的構(gòu)象及解離后去向(如從Hsp70解離后，底物可自發(fā)折疊、被移交給其他分子伴侶或被降解等)?？梢园袶sp70對不同底物采用相同的機(jī)制進(jìn)行識別、結(jié)合及解離這一動態(tài)循環(huán)過程簡稱為“變構(gòu)循環(huán)”，相應(yīng)的作用機(jī)制稱為“變構(gòu)機(jī)制”(allosteric mechanism)[12-14]。近年來，對Hsp70分子內(nèi)變構(gòu)機(jī)制的研究有了較大進(jìn)展。有報(bào)道表明，Hsp70與水生動物抗逆/病相關(guān)，但其生理過程和分子機(jī)制尚不明確。本研究中，重點(diǎn)綜述了Hsp70與底物相互作用的分子內(nèi)變構(gòu)機(jī)制及其與細(xì)胞功能的聯(lián)系，簡述了Hsp70參與水生動物抗逆/病的應(yīng)用研究，分析了研究應(yīng)用中存在的問題，并提出了未來研究的發(fā)展建議，以期為進(jìn)一步認(rèn)識Hsp70家族蛋白多功能作用機(jī)制及應(yīng)用提供科學(xué)參考。

1 Hsp70的結(jié)構(gòu)

Hsp70家族成員的氨基酸序列和蛋白結(jié)構(gòu)在不同物種間高度保守[15]，所有Hsp70家族成員均含有兩個功能性結(jié)構(gòu)域，一個是位于N末端的核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域(nucleotide binding domain，NBD)，相對分子質(zhì)量約為45 000，另一個是靠近C末端的底物結(jié)合結(jié)構(gòu)域(substrate binding domain，SBD)，相對分子質(zhì)量約為25 000。NBD和SBD分別對應(yīng)Hsp70的ATP酶活性和底物結(jié)合活性，兩個結(jié)構(gòu)域間由一段較為松散靈活的鉸鏈區(qū)連接，Hsp70蛋白的C末端含有無規(guī)則區(qū)域，其長度在不同Hsp70家族成員中各不相同。位于真核生物細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的Hsp70，無規(guī)則區(qū)域通常含有保守的谷氨酸-谷氨酸-纈氨酸-天門冬氨酸(EEVD)帶電荷基序(motif)，能結(jié)合特定的輔助因子(如Hsp70-Hsp90 organizing protein，Hop)[16](圖1A)。

A、B—Hsp70蛋白的主要結(jié)構(gòu)域示意圖； C—大腸桿菌Hsp70家族蛋白(DnaK)與ADP結(jié)合時的“經(jīng)典”構(gòu)象(蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫編號2KHO)[21]； D—DnaK與ATP結(jié)合的“經(jīng)典”構(gòu)象(蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫編號4B9Q)[22]。其中，NBD用藍(lán)色標(biāo)出，鉸鏈區(qū)用橙色標(biāo)出，SBDα和SBDβ分別用墨綠色和綠色標(biāo)出。A，B—schematic representation of the main domains of Hsp70；C—structures of E.coli Hsp70(DnaK) showing the canonical ADP-bound state (Protein Data Bank ID 2KHO)[21]；D—structures of DnaK showing the canonical ATP-bound state (Protein Data Bank ID 4B9Q)[22]. NBD, blue; linker, orange; SBDα, dark green; SBDβ, green.圖1 Hsp70的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic representation of structure of Hsp70

NBD結(jié)構(gòu)域由兩瓣(lobe)構(gòu)成，分別為lobeⅠ和lobeⅡ，兩瓣間的縫隙底部是核苷酸結(jié)合區(qū)域。lobeⅠ和lobeⅡ被進(jìn)一步劃分為亞結(jié)構(gòu)域A和B，即ⅠA、ⅠB、ⅡA和ⅡB，這4個亞結(jié)構(gòu)域共同參與核苷酸結(jié)合或解離而引起的NBD構(gòu)象變化(圖1A、B)。SBD結(jié)構(gòu)域包含兩部分，分別是底物結(jié)合結(jié)構(gòu)域β(substrate binding domain β，SBDβ)和底物結(jié)合結(jié)構(gòu)域α(SBDα)。SBDβ作為主要的底物結(jié)合區(qū)域，由2個反向平行的β折疊片和7個環(huán)區(qū)構(gòu)成，上層的β折疊片包括β1、β2、β4和β5，下層的β折疊片包括β3、β6、β7和β8，其中，β5、β7和β8被認(rèn)為是調(diào)節(jié)SBD內(nèi)部構(gòu)象變化的關(guān)鍵因素[17-18]。β1、β2、L1,2和L3,4(L代表環(huán)區(qū)，L下標(biāo)的數(shù)字代表環(huán)區(qū)所連接的兩個β折疊的編號)構(gòu)成底物結(jié)合區(qū)域，包含疏水性的底物結(jié)合口袋[17, 19]。SBDα完全由α螺旋組成，包含α螺旋A、B、C、D、E，其中，C、D、E構(gòu)成一個α螺旋束。SBDα能像“蓋子”一樣在SBDβ的底物結(jié)合區(qū)域上打開和關(guān)閉。研究表明，SBDα具有較強(qiáng)的動態(tài)性，這有利于Hsp70結(jié)合不同折疊程度的底物[20](圖1B)。

2 Hsp70的分子內(nèi)變構(gòu)循環(huán)

Hsp70的分子內(nèi)變構(gòu)機(jī)制是其行使功能的基礎(chǔ)，Hsp70分子能根據(jù)情況改變自身構(gòu)象。分子內(nèi)變構(gòu)使Hsp70具有兩種能力，分別為NBD的腺嘌呤核苷酸(ATP或ADP)結(jié)合能力和SBD的底物結(jié)合能力，這兩種能力相互配合，共同完成從識別結(jié)合多樣性底物到釋放底物的變構(gòu)循環(huán)過程，從而行使分子伴侶功能。結(jié)合不同核苷酸的NBD，能通過同一個Hsp70分子各結(jié)構(gòu)域內(nèi)部和不同結(jié)構(gòu)域間的構(gòu)象變化，調(diào)控SBD與底物的結(jié)合及解離，SBD與底物的結(jié)合及解離又對NBD的構(gòu)象產(chǎn)生影響，如此各結(jié)構(gòu)域相互協(xié)調(diào)配合，使Hsp70通過保守的變構(gòu)機(jī)制結(jié)合不同底物，從而行使多種多樣的細(xì)胞功能。在此過程中，有兩類協(xié)同分子伴侶起到重要作用，分別為Hsp40和NEF。Hsp40家族蛋白均含有特征性的J結(jié)構(gòu)域，這是一種由約70個氨基酸構(gòu)成的保守的α-螺旋發(fā)夾結(jié)構(gòu)域，也是活化Hsp70的ATP酶活性所必需的。Hsp40能識別和捕獲底物，將其靶向地轉(zhuǎn)運(yùn)至處于ATP結(jié)合狀態(tài)的Hsp70，且能顯著增強(qiáng)Hsp70的ATP水解活性，幫助Hsp70完成變構(gòu)循環(huán)[23]。不同的Hsp40家族蛋白在序列和結(jié)構(gòu)上存在較大差異，這有利于增強(qiáng)Hsp70的功能多樣性[5]。NEF家族蛋白與Hsp70的NBD結(jié)構(gòu)域結(jié)合，促進(jìn)核苷酸交換過程，有利于底物從Hsp70解離，或傳遞給下游的分子伴侶[24]。

目前，研究者多采用大腸桿菌或酵母的Hsp70家族成員作為模式材料，在體外環(huán)境中研究Hsp70的分子內(nèi)變構(gòu)機(jī)制，特別是大腸桿菌的Hsp70家族蛋白(DnaK)的生化試驗(yàn)結(jié)果和其在不同核苷酸結(jié)合狀態(tài)下的高分辨率結(jié)構(gòu)(圖1C、D)，為認(rèn)識Hsp70的變構(gòu)機(jī)制奠定了基礎(chǔ)[18]。盡管近期研究表明，來自不同物種Hsp70的變構(gòu)特性可能存在一定的差異，但Hsp70家族總體的變構(gòu)循環(huán)高度保守[25](圖2)。

圖2 Hsp70的變構(gòu)循環(huán)示意圖Fig.2 Schematic representation of the allosteric cycle of Hsp70

i)結(jié)構(gòu)域未對接(domain undocked)構(gòu)象。高分辨率蛋白結(jié)構(gòu)信息和生化試驗(yàn)等結(jié)果表明，在NBD結(jié)合ADP時或無核苷酸結(jié)合時，Hsp70的NBD結(jié)構(gòu)域與SBD結(jié)構(gòu)域間無接觸，兩者由鉸鏈區(qū)松散地連接，近似于相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域[21]，此時，SBDα覆蓋在SBDβ頂部，可以把這種構(gòu)象簡稱為結(jié)構(gòu)域未對接構(gòu)象[6, 14](圖2i)。

ii)結(jié)構(gòu)域?qū)?domain docked)構(gòu)象。研究表明，ATP結(jié)合到Hsp70的NBD后，誘導(dǎo)NBD的lobeⅠ和lobeⅡ發(fā)生旋轉(zhuǎn)，鉸鏈區(qū)N端的高度保守疏水序列(389VLLL392)與NBD底部的lobeⅡA形成反平行β折疊[22, 26]，這使lobeⅡ的旋轉(zhuǎn)受阻。同時，上述構(gòu)象變化誘導(dǎo)位于NBD的氨基酸殘基Ile168和Asp328分別與位于SBDβ的Asp481和Lys414形成氫鍵，這使SBDβ錨定在NBD表面。此時，NBD的lobeⅠ和lobeⅡ無法旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致Hsp70的ATP酶活性降低(每6～40 min水解1個ATP分子)[9,19]。變構(gòu)信號以目前尚不清楚的方式繼續(xù)傳遞到SBDα，SBDα的αA和αB融合成一根較長的能與NBD結(jié)合的α螺旋結(jié)構(gòu)，SBDα離開SBDβ頂部，暴露出位于SBDβ的底物結(jié)合區(qū)域，有利于結(jié)合底物?？梢詫sp70的這種構(gòu)象簡稱為結(jié)構(gòu)域?qū)訕?gòu)象[6, 14](圖2ii)。

iii)從結(jié)構(gòu)域?qū)愚D(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)域未對接。Hsp40幫助底物靶向結(jié)合Hsp70，當(dāng)?shù)孜锒嚯逆溑cHsp70的SBDβ結(jié)合后，SBD通過疏水作用和極性作用改變自身內(nèi)部構(gòu)象，SBDβ和SBDα從NBD解離，且SBDα覆蓋在SBDβ的頂部，此時Hsp70的底物結(jié)合速率常數(shù)(約為104/(M·s))及解離速率常數(shù)(約為10-3/s)較低，解離平衡常數(shù)為0.1～1.0 μM(即對底物高度親和)，這有利于與底物多肽鏈緊密結(jié)合，防止底物滑脫后發(fā)生錯誤折疊[9,27]。SBD構(gòu)象的改變也使鉸鏈區(qū)離開NBD，NBD的lobeⅠ和lobeⅡ旋轉(zhuǎn)恢復(fù)到適合ATP水解的位置，此時ATP酶活性達(dá)到最大值(DnaK此時的ATP酶活性比其結(jié)構(gòu)域?qū)訕?gòu)象下的基礎(chǔ)活性約高15 000倍[28])(圖2iii)。

iv)從結(jié)構(gòu)域未對接轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)域?qū)?。NEF幫助Hsp70進(jìn)行核苷酸交換，促進(jìn)底物釋放。當(dāng)ATP結(jié)合NBD，此時位于SBDβ下層β折疊片的β8離開β7，而與位于SBDβ上層的β5折疊片通過氫鍵相連，這使β8由SBDβ的下層重新定位到上層，SBDβ、SBDα和鉸鏈區(qū)分別與NBD結(jié)合，誘導(dǎo)SBDα離開SBDβ的頂部(圖3)。此時底物的結(jié)合速率和解離速率分別提高100倍和1 000倍，解離平衡常數(shù)提高近10倍(即與底物的親和性減弱)[9]，有利于底物釋放[18]。底物釋放后，Hsp70可以在Hsp40的幫助下結(jié)合新的底物，重新啟動變構(gòu)循環(huán)[21](圖2iv)。

A—大腸桿菌Hsp70家族蛋白(DnaK)的SBDβ與ADP結(jié)合時的構(gòu)象(用暗粉色標(biāo)出，蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫編號2KHO[21]);B—DnaK的SBDβ與ATP結(jié)合時的構(gòu)象(用綠色標(biāo)出，蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫編號4B9Q[22])。β8用藍(lán)色標(biāo)出。A—diagrams are drawn for SBDβ from E.coli Hsp70(DnaK)-ADP (dirtypink, Protein Data Bank ID 2KHO[21]); B—diagrams are drawn for SBDβ from DnaK-ATP (green, Protein Data Bank ID 4B9Q[22]).β8 is shown in blue.圖3 不同核苷酸結(jié)合狀態(tài)下Hsp70的SBDβ構(gòu)象比較示意圖Fig.3 Schematic comparison of SBDβ conformations of Hsp70 in different nucleotide binding states

另有研究認(rèn)為，Hsp70的變構(gòu)過程也會受翻譯后修飾的調(diào)控，如Thr518位氨基酸的氨酰化(AMPylation)使酵母Hsp70家族成員免疫球蛋白結(jié)合蛋白(immunoglobulin binding protein, BiP)的NBD傾向于結(jié)合SBD，使BiP失活，限制其結(jié)合底物[29]。

3 Hsp70與底物的相互作用

3.1 Hsp70的底物特征

Hsp70能結(jié)合底物中含有的疏水性短肽基序(motif)，底物范圍十分廣泛。如大腸桿菌Hsp70蛋白(DnaK)能與約700種底物結(jié)合[30-31]，酵母Hsp70蛋白(Ssb2)能結(jié)合約80%位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的新生蛋白和約80%的線粒體內(nèi)新生蛋白，以及大于40%的運(yùn)往內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的新生蛋白[7]。Hsp70家族成員的共同特性之一是能通過SBD可逆地結(jié)合由5～7個連續(xù)的疏水氨基酸(特別是脂肪族氨基酸)形成的短肽基序(如NRLLLTG)，這種基序無嚴(yán)格的序列特異性，兩側(cè)常常分布有帶正電荷的氨基酸，在蛋白中較常見，平均每30～40個氨基酸殘基即出現(xiàn)一次[32]。在天然構(gòu)象的蛋白中，這類基序通常被包埋在蛋白的疏水核心中。

3.2 Hsp70與多肽底物的結(jié)合

Hsp70能結(jié)合多肽底物中的疏水短肽基序。在研究Hsp70與底物相互作用的分子機(jī)制時，早期的試驗(yàn)中經(jīng)常采用含有疏水基序的短肽(而不是完整蛋白)作為模式底物，以簡化試驗(yàn)條件。第一個解析的Hsp70-底物復(fù)合物結(jié)構(gòu)，是來自大腸桿菌Hsp70蛋白(DnaK)的SBD與模式多肽NR(NRLLLTG)形成的復(fù)合物。結(jié)果顯示，多肽NR結(jié)合在SBDβ的疏水性區(qū)域中，NR的主鏈被SBDβ環(huán)繞，SBDα覆蓋在SBDβ疏水性區(qū)域的上方，作為“蓋子”幫助穩(wěn)定NR[27]，這與生化試驗(yàn)中推測的結(jié)合模式一致。隨后，多項(xiàng)NMR和X射線晶體學(xué)試驗(yàn)對不同多肽與DnaK形成的復(fù)合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)解析，結(jié)果顯示，DnaK能以相同的模式結(jié)合各不相同的多肽底物[33]，來源于其他生物的Hsp70家族蛋白與底物結(jié)合的研究結(jié)果也顯示相同的結(jié)合模式，表明這種結(jié)合模式在進(jìn)化上高度保守[34]。

位于Hsp70的SBDβ底物結(jié)合區(qū)域由5個底物結(jié)合口袋組成，其中，位于中央的口袋被編為“第0位置”(0 th position)，具有最強(qiáng)的底物選擇性。如在大腸桿菌Hsp70蛋白(DnaK)的SBD中，中央口袋由6個氨基酸殘基構(gòu)成，即第401位的異亮氨酸、第426位的苯丙氨酸、第436位的纈氨酸、第438位的異亮氨酸、第472位的異亮氨酸和第474位的纈氨酸，這個口袋與底物多肽中的亮氨酸殘基(如NRLLLTG的第4位亮氨酸殘基L4)最為匹配[27]，但也能結(jié)合異亮氨酸、纈氨酸和苯丙氨酸。其余的4個底物結(jié)合口袋(分別編為-2，-1，1，2位置)可以與多種氨基酸殘基結(jié)合，這4個口袋的底物結(jié)合偏好有輕微不同，整體上都不偏好帶負(fù)電荷的氨基酸殘基[26](圖4)。

SBDβ有5個底物結(jié)合口袋，其中位于中央的底物結(jié)合口袋最具特異性。SBDβ has five binding pockets in which the central binding pocket has the highest specificity.圖4 Hsp70的底物結(jié)合區(qū)域示意圖Fig.4 Schematic representation of the region of Hsp70 for substrate binding

盡管Hsp70的SBD在進(jìn)化上高度保守，但來源于不同生物或不同細(xì)胞器的Hsp70在多肽水平上顯示出一定的底物偏好性[35]。如位于細(xì)胞溶質(zhì)中的Hsp70更傾向于結(jié)合富含脂肪族氨基酸殘基的基序，而以BiP為代表的位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的Hsp70更偏好結(jié)合富含芳香族殘基的基序[36]。另外，相比于原核生物，真核生物Hsp70具有更高的底物結(jié)合速率和解離速率[26]。NBD可能對Hsp70的底物特異性也有影響[37]。有學(xué)者認(rèn)為，底物偏好性可能是Hsp70家族成員之間功能差異的原因之一[4]。

3.3 Hsp70與蛋白底物的結(jié)合

Hsp70能結(jié)合天然蛋白中暴露出的疏水短肽基序。在天然構(gòu)象蛋白中，包埋在內(nèi)部的疏水氨基酸短肽基序，在下列情況下暴露出來：1)未折疊蛋白，如新生多肽鏈或?yàn)榭缒まD(zhuǎn)運(yùn)而解折疊的蛋白，Hsp70能識別結(jié)合這類底物中暴露出的疏水性短肽基序[4]；2)折疊中間體或錯誤折疊的蛋白底物，如熱脅迫條件下變性的蛋白。對這類底物，Hsp70同樣能識別結(jié)合底物中暴露出的短肽基序，除此之外，似乎還能干擾底物多肽鏈的長距離相互作用，幫助穩(wěn)定Hsp70-底物結(jié)合位點(diǎn)附近的局部結(jié)構(gòu)，防止底物進(jìn)一步的錯誤折疊[38-39]。在Hsp70的作用下，底物結(jié)構(gòu)變得較為穩(wěn)定，這可能有利于其隨后自發(fā)重折疊，也可能以此狀態(tài)為起點(diǎn)，等待Hsp90等其他分子伴侶幫助進(jìn)一步折疊；3)天然構(gòu)象蛋白的主體部分呈正常折疊狀態(tài)，而在環(huán)區(qū)或序列末端等未折疊區(qū)域存在疏水基序，Hsp70能識別并結(jié)合這些暴露出的疏水基序[40]。

4 Hsp70的功能

Hsp70通過上述變構(gòu)機(jī)制，在細(xì)胞水平和整體水平上保護(hù)生物體。在細(xì)胞水平上，Hsp70一方面行使其作為分子伴侶的持家功能，如促進(jìn)蛋白底物正常折疊，將底物移交給下游分子伴侶或降解系統(tǒng)，幫助蛋白易位，拆解蛋白復(fù)合體及調(diào)控蛋白活性等；另一方面，Hsp70參與細(xì)胞對環(huán)境脅迫的響應(yīng)，如清除由脅迫所致錯誤折疊的蛋白，解聚已經(jīng)形成的蛋白聚集體等(圖5)。在整體水平上，Hsp70參與調(diào)控多細(xì)胞生物體的免疫及細(xì)胞凋亡等過程。Hsp70以上述分子內(nèi)變構(gòu)機(jī)制為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)其多樣性功能，從而幫助細(xì)胞和生物體健康地生存[1, 9]。

圖5 Hsp70的部分持家功能和脅迫相關(guān)功能示意圖Fig.5 Some of the diverse housekeeping and stress-related functions of Hsp70

4.1 底物的折疊及跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

Hsp70在原核生物和真核生物中均能為新生多肽鏈的折疊提供保護(hù)。真核生物還進(jìn)化出了特定的Hsp70，在蛋白的生物合成中起重要作用[7]。以模式生物酵母為例，Hsp70家族蛋白Ssb、Ssz與Hsp40家族蛋白Zuotin組成核糖體結(jié)合復(fù)合物，幫助維持核糖體上新生多肽鏈正確折疊，防止其聚集[41]。

Hsp70還能幫助未折疊多肽鏈進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。蛋白在跨膜時需要解折疊為多肽鏈，當(dāng)多肽鏈出現(xiàn)在膜的出口側(cè)時，Hsp70分子與其結(jié)合，防止多肽鏈退回入口側(cè)，并為跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)提供所需的拉力，隨著多肽鏈進(jìn)一步向出口側(cè)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，更多的Hsp70結(jié)合到多肽鏈上，防止其過早折疊，并將其轉(zhuǎn)運(yùn)至下游分子伴侶(如Hsp60)完成折疊。在蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的過程中均有Hsp70參與[8]。

4.2 底物的移交及活性調(diào)控

在細(xì)胞中，Hsp70能夠?qū)⒌孜镆平唤oHsp90和Hsp60等其他分子伴侶[1,39]，共同完成底物的折疊。如分子伴侶Hop能結(jié)合位于Hsp70和Hsp90的C末端的EEVD基序，以此連接這兩個分子伴侶，以及幫助將底物從Hsp70轉(zhuǎn)移至Hsp90，這種從Hsp70到Hsp90的底物轉(zhuǎn)移常見于處于折疊晚期的折疊中間體底物或亞穩(wěn)態(tài)蛋白底物。有研究者認(rèn)為，沿Hsp70至Hsp90降低的疏水性可能是分子伴侶幫助底物折疊的關(guān)鍵因素之一[42]。

除移交底物外，Hsp70也能通過與Hsp90等其他分子伴侶的合作來調(diào)控底物蛋白的活性或穩(wěn)定性。如糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid receptor，GR)的配體依賴性激活。在生理狀態(tài)下，Hsp70結(jié)合GR的配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域，使該結(jié)構(gòu)域局部解折疊，這一構(gòu)象變化妨礙配體糖皮質(zhì)激素結(jié)合GR，或者導(dǎo)致已結(jié)合的配體從GR解離，使GR處于失活狀態(tài)。而Hsp90及其輔助分子伴侶(如Hop、p23)的結(jié)合能活化GR，使其從被Hsp70介導(dǎo)的失活狀態(tài)中釋放出來，并有利于配體結(jié)合以行使功能[43]。

4.3 底物復(fù)合體的拆解

Hsp70能拆解某些天然構(gòu)象蛋白形成的復(fù)合體。如在真核細(xì)胞的網(wǎng)格蛋白依賴性內(nèi)吞中，Hsp70家族蛋白Hsc70參與囊泡的網(wǎng)格蛋白脫包被過程。多個網(wǎng)格蛋白單體能組裝成封閉的多面體籠狀結(jié)構(gòu)復(fù)合體，包被在用于運(yùn)輸“貨物”的囊泡表面，當(dāng)囊泡與目標(biāo)膜融合時，為完成“貨物”的內(nèi)吞，囊泡的網(wǎng)格蛋白包被需要迅速分解脫落。脫包被過程的關(guān)鍵步驟由Hsp70介導(dǎo)：組成籠狀復(fù)合體(包被)的網(wǎng)格蛋白C末端含有游離的QLMLT基序，Hsp70在輔助因子的幫助下識別并結(jié)合該基序，隨即通過變構(gòu)機(jī)制將單個網(wǎng)格蛋白從籠狀結(jié)構(gòu)復(fù)合體中拆解下來，并逐步分解囊泡包被[44]。

4.4 底物的降解

Hsp70也參與底物的降解。如對那些在一定時間范圍內(nèi)仍未正確折疊或已經(jīng)完成其生命周期的底物蛋白，需要Hsp70參與將其降解。

Hsp70能通過泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(chaperone-assisted ubiquitin-proteasome system, UPS)參與降解底物。UPS是真核生物可溶性蛋白降解的主要途徑，其核心是26S蛋白酶體識別被泛素共價修飾的底物蛋白。泛素化的底物蛋白需要解折疊，以多肽鏈的形式穿過蛋白酶體內(nèi)部狹窄的中央孔道完成降解。由于存在空間位阻，處于折疊狀態(tài)的底物無法被降解。Hsp70在UPS通路中的主要功能是將待降解底物穩(wěn)定在解折疊狀態(tài)，防止底物在轉(zhuǎn)運(yùn)至蛋白酶體的過程中重折疊而無法降解[11]。

Hsp70也在其他蛋白降解通路中起作用。與UPS不同，自噬能直接去除蛋白錯誤折疊形成的不可溶蛋白聚集體。在哺乳動物細(xì)胞中，Hsp70家族蛋白Hsc70參與分子伴侶介導(dǎo)的自噬通路，該通路的作用機(jī)制尚未完全闡明，而目前已知Hsc70能識別并結(jié)合含有KFERQ多肽序列(該序列與Hsp70 SBD識別的底物疏水基序無關(guān))的蛋白，形成的Hsc70-KFERQ蛋白復(fù)合物與溶酶體相關(guān)膜蛋白2A在溶酶體膜上形成孔道。在Hsp70的幫助下，底物通過孔道易位進(jìn)入溶酶體被降解[11]。此外，Hsp70家族蛋白還參與其他自噬通路，如分子伴侶輔助的核內(nèi)體微自噬和分子伴侶輔助的巨自噬，這兩種途徑的詳細(xì)機(jī)制尚不明確[11]。

4.5 蛋白聚集體的解聚

Hsp70參與細(xì)菌、真菌和植物等生物體中的蛋白聚集體解聚過程。這類生物體主要由Hsp100家族蛋白執(zhí)行解聚功能，而Hsp70能調(diào)控Hsp100家族蛋白的活性，即當(dāng)Hsp70結(jié)合Hsp100的中間結(jié)構(gòu)域后，Hsp100才能被活化并完成解聚[45]。處于結(jié)構(gòu)域?qū)訕?gòu)象的Hsp70對Hsp100家族蛋白存在空間位阻，這使Hsp100只能結(jié)合處于結(jié)構(gòu)域未對接構(gòu)象的Hsp70，從而保證Hsp100選擇性地與已結(jié)合底物的Hsp70相互作用，防止發(fā)生非特異結(jié)合[46]。

Hsp70在多細(xì)胞動物中執(zhí)行蛋白聚集體的解聚功能。這類生物體中，在某些Hsp40和NEF家族蛋白的協(xié)作下，Hsp70的解聚活性得到大幅增強(qiáng)，進(jìn)而廣譜性地解聚蛋白聚集體[47]。Hsp40能把底物轉(zhuǎn)運(yùn)至Hsp70，不同的Hsp40識別不同狀態(tài)的蛋白聚集體，這進(jìn)一步擴(kuò)大了Hsp70的底物范圍。研究表明，解聚所需的力來源于Hsp70和Hsp40在聚集體表面寡聚化時產(chǎn)生的熵拉力[47]。也有研究認(rèn)為，NEF家族蛋白Hsp110有助于Hsp70結(jié)合蛋白聚集體，或提供了解聚所需的熵拉力[48]。

4.6 Hsp70在整體水平上保護(hù)多細(xì)胞生物體

Hsp70還通過調(diào)控免疫和細(xì)胞凋亡等生理過程，在整體水平上保護(hù)多細(xì)胞生物體，Hsp70的這種調(diào)控作用及在人類醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用是當(dāng)前分子伴侶領(lǐng)域研究的前沿?zé)狳c(diǎn)之一，并已取得一些進(jìn)展。

1)一種新型Hsp70抑制劑具有較強(qiáng)的抗腫瘤作用，其靶點(diǎn)位于Hsp70的NBD結(jié)構(gòu)域中第267位半胱氨酸所處的凹槽位置。研究者認(rèn)為，靶向Hsp70可能會成為治療急性髓系白血病的新途徑，并具有克服癌細(xì)胞耐藥性的潛力[49]。

2)Hsp70對記憶功能的形成和維持具有重要作用；在局部缺血和患阿爾茲海默癥的模式動物中，提高內(nèi)源Hsp70合成水平或注射外源Hsp70均有助于減輕病情、刺激神經(jīng)發(fā)生(neurogenesis)及恢復(fù)記憶，據(jù)此，研究人員考慮把Hsp70作為潛在的治療藥物[50]。

3)人乳頭瘤病毒外殼蛋白HPV L1和L2及癌蛋白E7在該病毒的侵染過程中起關(guān)鍵作用，是設(shè)計(jì)疫苗的靶標(biāo)抗原，針對此抗原以Hsp70為組成部分的疫苗在模式鼠試驗(yàn)中具有顯著的抗癌作用[51]。

5 Hsp70在水生動物抗逆/病的潛在應(yīng)用

水生動物在糧食安全國策中占有不可替代的地位。而水產(chǎn)養(yǎng)殖常常受多種生物和非生物的逆境脅迫因子限制，增強(qiáng)水生動物抗逆/病性能，減少對藥物的過度依賴，是減輕限制的可持續(xù)發(fā)展途徑之一。與對Hsp70在人類醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用研究相比，相關(guān)學(xué)者對Hsp70參與水生動物抗逆/病的研究明顯較少，更缺乏對相關(guān)生理過程或分子機(jī)制的認(rèn)識。盡管如此，已有一些研究表明，Hsp70與水生動物的抗逆/病之間存在相關(guān)性。

5.1 Hsp70與水生動物抗非生物脅迫相關(guān)

1)Hsp70基因表達(dá)上調(diào)有助于水生動物抗離水脅迫。在一項(xiàng)研究中，對凡納濱對蝦Litopenaeusvannamei進(jìn)行輕度冷激處理，發(fā)現(xiàn)處理后的對蝦在模擬離水脅迫試驗(yàn)中成活率顯著上升?；谶M(jìn)一步的試驗(yàn)結(jié)果，研究人員認(rèn)為冷激處理提高了Hsp70表達(dá)，進(jìn)而抑制細(xì)胞色素C、Caspase-3和活性氧自由基等細(xì)胞凋亡途徑相關(guān)分子的作用或活性，從而通過抑制細(xì)胞凋亡增強(qiáng)了蝦體對離水脅迫的抗性,這有利于活蝦離水運(yùn)輸[52]。與此類似，冷激處理能誘導(dǎo)一些貝類體內(nèi)Hsp70表達(dá)上調(diào)[53]及斑點(diǎn)叉尾鮰Ictaluruspunctatus腦部Hsp70表達(dá)上調(diào)[54]。

2)Hsp70基因表達(dá)上調(diào)有助于水生動物抗重金屬脅迫和抗氨脅迫。輕度或非致死熱休克(non-lethal heat shock, NLHS)能誘導(dǎo)水生動物Hsp70基因表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而產(chǎn)生非特異性的保護(hù)作用。有研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)NLHS預(yù)處理后，凡納濱對蝦幼蝦體內(nèi)Hsp70含量增加，除增強(qiáng)抗高溫脅迫能力外，還增強(qiáng)了對致死濃度氨脅迫及中等致死濃度銅、鋅脅迫的抗性[55]；經(jīng)NLHS預(yù)處理的鯉Cyprinuscarpio幼魚對致死濃度氨脅迫的抗性提高了2～3倍[56]；經(jīng)NLHS預(yù)處理的鹵蟲Artemiafranciscana，顯著地提高了對急性鋅和鎘脅迫的抗性[57]；經(jīng)NLHS預(yù)處理的貽貝Mytilusedulis，顯著提高了對鎘脅迫的抗性[58]。

5.2 Hsp70與水生動物抗生物脅迫相關(guān)

1)誘導(dǎo)增加水生動物內(nèi)源的Hsp70含量，能增強(qiáng)其抗生物脅迫能力。有研究表明，經(jīng)NLHS誘導(dǎo)增加Hsp70含量，增強(qiáng)了凡納濱對蝦對副溶血弧菌感染的抗性，并發(fā)現(xiàn)敲低Hsp70的對蝦在副溶血弧菌和白斑綜合征病毒感染時死亡率升高。研究者認(rèn)為，Hsp70能激活凡納濱對蝦的免疫系統(tǒng)，從而起到了增強(qiáng)其抗生物脅迫的作用[59-60]。與此類似，經(jīng)NLHS誘導(dǎo)增加鹵蟲幼蟲Hsp70含量，增強(qiáng)了鹵蟲對坎氏弧菌和副溶血弧菌感染的抗性[61-62]，而敲低Hsp70的鹵蟲幼蟲在弧菌攻毒試驗(yàn)中的生存率降低了約30%[63]。除NLHS外，間苯三酚(一種來自植物的多酚化合物)能誘導(dǎo)增加鹵蟲和羅氏沼蝦Macrobrachiumrosenbergii體內(nèi)Hsp70含量，并增強(qiáng)它們對細(xì)菌的抗感染能力[64-65]；香芹酚也能誘導(dǎo)鹵蟲Hsp70的表達(dá)，從而增強(qiáng)其對哈維氏弧菌的抗感染能力[66]。

2)通過注射和飼喂等外源途徑給予Hsp70，能增強(qiáng)水生動物抗生物脅迫能力。如注射重組表達(dá)Hsp70的凡納濱對蝦，在副溶血弧菌攻毒試驗(yàn)中存活率提高了75%，并檢測到IKKβ、Crustin等多種免疫相關(guān)基因被誘導(dǎo)表達(dá)，這暗示Hsp70可能是通過參與調(diào)控免疫過程起到抗感染作用[67-68]。注射Hsp70還增強(qiáng)了對蝦對白斑綜合征病毒的耐受性[68]。與此類似，把重組表達(dá)的大腸桿菌Hsp70蛋白(DnaK)注射到斑節(jié)對蝦后，再注射哈維氏弧菌，發(fā)現(xiàn)對蝦死亡率降低，并觀察到免疫相關(guān)蛋白酚氧化酶原的表達(dá)顯著提高[69]。

飼喂Hsp70也能增強(qiáng)水生動物抗生物脅迫能力。如Sung等制備出能生產(chǎn)鹵蟲Hsp70或大腸桿菌Hsp70蛋白(DnaK)的大腸桿菌制劑，在弧菌攻毒試驗(yàn)中，給鹵蟲喂食這種制劑能提高鹵蟲存活率，研究人員推測，這是由于Hsp70提高了酚氧化酶等免疫相關(guān)蛋白的活性，并提高了鹵蟲的免疫力，從而提高了其存活率[70]。

綜上可見，通過誘導(dǎo)水生動物產(chǎn)生內(nèi)源Hsp70或給予外源Hsp70，均有助于增強(qiáng)水生動物的抗逆/病性。除以上例子外，在過去5年內(nèi)，國內(nèi)外還有120多篇相關(guān)研究報(bào)道，表明Hsp70在不同程度上與水生動物及其他農(nóng)業(yè)動植物抗逆/病相關(guān)聯(lián)，所涉及的脅迫因子包括高溫、低溫、干旱、重金屬、低氧、氨、鹽、酸、細(xì)菌、病毒和真菌等。所涉及的水生動物還包括草魚、鯽、半滑舌鰨、卵形鯧鲹、紅鰭東方鲀、短須裂腹魚、遠(yuǎn)海梭子蟹、擬穴青蟹、菲律賓蛤仔、櫛孔扇貝、馬氏珠母貝、糙海參和可口革囊星蟲等；畜禽動物包括牛、雞、豬、羊、驢、鴨、鹿和牦牛等，已有應(yīng)用Hsp70基因單核苷酸多態(tài)性作為DNA標(biāo)記促進(jìn)牛和雞抗逆/病育種的報(bào)道；農(nóng)作物包括玉米、水稻、小麥、棉花、大豆、番茄和辣椒等，已有通過誘導(dǎo)Hsp70基因表達(dá)增強(qiáng)玉米和棉花抗旱性的報(bào)道。由此認(rèn)為，Hsp70在包括水生動物在內(nèi)的農(nóng)業(yè)動植物抗逆和病害防控方面可能具有廣泛的潛在應(yīng)用價值。

6 存在問題及展望

6.1 Hsp70變構(gòu)機(jī)制及其應(yīng)用研究中存在的問題

近年來，對Hsp70變構(gòu)機(jī)制和功能的認(rèn)識取得了較大進(jìn)展，且已有研究證明Hsp70參與了水生動物抗逆/病等生理過程，但研究中仍存在以下幾方面的問題。

1)Hsp70在生物體內(nèi)的原位變構(gòu)機(jī)制尚未完全闡明。在研究Hsp70的變構(gòu)機(jī)制時，為了減少變量，多采用模式底物在體外環(huán)境中進(jìn)行。而在體內(nèi)原位條件下，蛋白常常受到多種翻譯后修飾的調(diào)控，Hsp70所處的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境高度復(fù)雜并時刻處于動態(tài)變化中，這些變量在體外試驗(yàn)中被排除在外。因此，體外試驗(yàn)中得到的研究結(jié)果，不能完全代表Hsp70在體內(nèi)的原位變構(gòu)機(jī)制，仍需進(jìn)一步研究。

2)多細(xì)胞生物Hsp70的分子內(nèi)變構(gòu)機(jī)制詳情尚不清楚。盡管Hsp70家族蛋白高度保守，但從單細(xì)胞生物向多細(xì)胞生物的進(jìn)化過程中，為了適應(yīng)更為復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境，多細(xì)胞生物分化產(chǎn)生了更為特異的細(xì)胞功能及相應(yīng)的生理過程，作為這些過程的參與者，Hsp70一方面表現(xiàn)為高度保守，另一方面，不同物種的Hsp70基因在進(jìn)化過程中發(fā)生了多態(tài)性變異，所編碼的Hsp70家族蛋白在氨基酸組成、亞細(xì)胞定位和底物偏好性等方面產(chǎn)生了差異，這些差異對不同Hsp70的分子內(nèi)變構(gòu)機(jī)制的動態(tài)性和復(fù)雜性的影響程度尚不明確，對其功能多樣性的影響也不確定。

3)Hsp70參與水生動物抗逆/病的生理過程和響應(yīng)機(jī)制尚未被揭示。近年來，關(guān)于Hsp70家族蛋白在模式生物和人類的細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡、免疫調(diào)節(jié)、抗生物脅迫和抗非生物脅迫等多種生理(抗逆)過程中的機(jī)制已取得一定進(jìn)展。但對于包括水生動物在內(nèi)的農(nóng)業(yè)動植物，Hsp70所介導(dǎo)或參與的主要細(xì)胞分子通路及調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等生理或抗脅迫應(yīng)答機(jī)制尚不明確。在水生動物、畜禽動物、農(nóng)作物中，有關(guān)Hsp70的研究大多數(shù)集中于基因測序，檢測Hsp70基因在不同條件下的表達(dá)水平差異，以及Hsp70基因過表達(dá)或被敲低(除)后的性狀變化，尚限于相關(guān)性結(jié)果，極少見有關(guān)Hsp70參與水生動物抗逆/病生理過程的報(bào)道。缺乏對生理或抗逆過程的完整通路及分子機(jī)制的認(rèn)識，限制了對Hsp70的應(yīng)用。

6.2 未來重點(diǎn)研究方向

針對分子伴侶Hsp70變構(gòu)機(jī)制及其應(yīng)用研究中存在的問題，今后可從以下方面開展相關(guān)工作。

1)加強(qiáng)對Hsp70在原位環(huán)境中變構(gòu)機(jī)制的研究。采用高靈敏度或高分辨率技術(shù)，如冷凍電子斷層成像術(shù)、單分子熒光共振能量轉(zhuǎn)移和核磁共振等，以天然蛋白為底物，研究Hsp70在細(xì)胞原位環(huán)境中的精準(zhǔn)變構(gòu)機(jī)制。

2)深入開展水生動物Hsp70變構(gòu)機(jī)制的研究。目前，已報(bào)道了多種水生動物的Hsp70基因序列信息，在此基礎(chǔ)上，首先選取一些主要養(yǎng)殖物種，并結(jié)合結(jié)構(gòu)生物學(xué)、分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等技術(shù)，研究其Hsp70蛋白結(jié)構(gòu)及變構(gòu)機(jī)制，這不僅有助于加深和擴(kuò)展對Hsp70整體變構(gòu)景觀和進(jìn)化特點(diǎn)的認(rèn)識，也有利于更好地應(yīng)用Hsp70。

3)開展Hsp70參與水生動物抗逆/病的分子通路和作用機(jī)制研究。解析不同生理、逆境條件下，水生動物主要養(yǎng)殖物種的Hsp70與上下游分子的互作機(jī)制和調(diào)控方式，進(jìn)而掌握這些動物中Hsp70對不同生理、脅迫條件的響應(yīng)規(guī)律，為應(yīng)用Hsp70提供理論依據(jù)。

4)拓展Hsp70在水生動物應(yīng)用方面的研究。Hsp70在未來可以應(yīng)用于水生動物的多個方面，首先可能會在以下幾方面獲得突破：一是育種方面，篩選Hsp70基因單核苷酸多態(tài)性DNA標(biāo)記應(yīng)用于水生動物抗逆/病育種，以降低育種成本及加快育種速度；二是免疫強(qiáng)化方面，在掌握Hsp70對于水生動物免疫活性調(diào)節(jié)規(guī)律的基礎(chǔ)上，一方面拓展試驗(yàn)對象，探索聯(lián)用已有的益生菌等免疫強(qiáng)化劑共同制備飼料或投入品，在養(yǎng)殖過程中增強(qiáng)水生動物抗逆/病能力，特別是非特異性免疫抗逆/病性，從而減輕水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中疾病的發(fā)生，另一方面，Hsp70或可作為抗原載體，強(qiáng)化與之配合使用的抗原免疫原性，有利于提高相關(guān)疫苗的免疫效果；三是發(fā)揮其抑制細(xì)胞凋亡的功能，Hsp70具有應(yīng)用于水生動物保鮮及運(yùn)輸過程中的潛力，從而減少藥品或投入品的使用，有利于食品安全；四是Hsp70可以作為藥物靶點(diǎn)應(yīng)用于抗某些病原微生物感染的藥物開發(fā)。

綜上所述，Hsp70的變構(gòu)機(jī)制特性及其諸多功能特點(diǎn)，使其具有較大的潛在應(yīng)用空間和優(yōu)勢，其單核苷酸多態(tài)性可作為分子標(biāo)記用于促進(jìn)抗逆/病育種，并具有作為抗逆/病誘導(dǎo)劑、免疫強(qiáng)化劑或疫苗組分的應(yīng)用潛力，這將有利于減輕對抗生素等藥物的依賴，以及減輕抗藥性等不良影響，有助于提高水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中水生動物的產(chǎn)量并改進(jìn)質(zhì)量。