ระบบโพรฟีนอลออกซิเดสเป็นระบบภูมิคุ้มกันหลักที่สำคัญระบบหนึ่งของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในการต้านเชื้อจุลชีพ โดยการกระตุ้นเอนไซม์โพรฟีนอลออกซิเดสให้เป็นฟีนอลออกซิเดสที่สามารถทำงานได้โดยกลุ่มของเอนไซม์ clip domain serine proteinase (clip-SP) ในการศึกษาครั้งนี้ได้แยกและศึกษาลักษณะสมบัติลำดับนิวคลีโอไทด์สมบูรณ์ของยีน โพรฟีนอลออกซิเดสชนิดใหม่ชื่อ PmproPO2 ยีน clip-SP จำนวน 3 ยีน (PmPPAE1, PmClipSP1 และ PmClipSP2) และยีน clip-SPH จำนวน 3 ยีน (PmMasSPH1, PmMasSPH2 และ PmMasSPH3) จากกุ้งกุลาดำ เมื่อศึกษาการแสดงออกในเนื้อเยื่อต่างๆ พบว่ายีนทั้งหมดมีการแสดงออกมากในเม็ดเลือดและได้ยับยั้งการแสดงออกของยีนโพรฟีนอลออกซิเดสจำนวน 2 ยีน (PmproPO1 และ PmproPO2) และยีน clip-SP จำนวน 2 ยีน (PmPPAE1 และ PmClipSP1) โดยใช้เทคนิค RNA interference เพื่อศึกษาความเกี่ยวข้องกับระบบโพรฟีนอลออกซิเดส เมื่อฉีด dsRNA ของแต่ละยีนเข้าสู่ตัวกุ้ง ผลพบว่ามีความจำเพาะในการลดการแสดงออกของแต่ละยีน และลดกิจกรรมของฟีนอลออกซิเดสได้อย่างมีนัยสำคัญ (36 - 75%) ยกเว้นยีน PmClipSP1 นอกจากนั้นเมื่อลดการแสดงออกของแต่ละยีนพบว่ากุ้งมีอัตราการตายมากขึ้นเมื่อมีการติดเชื้อ Vibrio harveyi ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของจำนวนเชื้อในเลือด เพื่อศึกษาหน้าที่ของยีน PmMasSPH1 ได้แยกยีนเป็นสองส่วนคือด้านปลาย N และ ปลาย C เพื่อแสดงออกโปรตีนรีคอมบิแนนท์ใน Escherichia coli ผลพบว่าโปรตีนรีคอมบิแนนท์ปลาย N มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกในหลอดทดลองได้ และปลาย C มีคุณสมบัติ hemocyte adhesion และสามารถจับได้กับ V. harveyi และ lipopolysaccharide ผลจากการศึกษาครั้งนี้แสดงว่ายีนโพรฟีนอลออกซิเดส (PmproPO1 และ PmproPO2) และยีน clip-SP (PmPPAE1) มีหน้าที่ในระบบโพรฟีนอลออกซิเดส และเป็นโมเลกุลที่สำคัญในระบบภูมิคุ้มกันในกุ้ง นอกจากนั้นโปรตีน PmMasSPH1 เป็นโมเลกุลที่มีหน้าที่หลากหลายในระบบภูมิคุ้มกันของกุ้ง Prophenoloxidase (proPO) system is one of the major invertebrate immune responses against invading foreign microorganisms. The activation of proPO to active PO mediated by a cascade of clip domain serine proteinases (clip-SPs). In this study, the full-length cDNAs of a novel proPO gene (PmproPO2), three clip-SPs (PmPPAE1, PmClipSP1 and PmClipSP2) and three clip-SPHs (PmMasSPH1, PmMasSPH2 and PmMasSPH3) were characterized from the black tiger shrimp Penaeus monodon. Tissue distribution analyses revealed that these genes are primarily expressed in the hemocyte. RNA interference-mediated suppression of two proPO genes (PmproPO1 and PmproPO2) and two clip-SPs (PmPPAE1 and PmClipSP1) was performed to investigate the involvement in the proPO system. Injection of double-stranded RNA (dsRNA) corresponding to each gene into the shrimp resulted in a specific reduction of each transcript and a significant decrease of PO activity (36 to 75%), except for a PmClipSP1. Moreover, the silencing of each gene significantly increased mortality in Vibrio harveyi infection which was accompanied by the increase of the number of bacteria in hemolymph. To further characterize the function of the PmMasSPH1 protein (the N-terminal region and the C-terminal domain) were separately expressed in Escherichia coli. N-terminal region exhibited in vitro antimicrobial activity against Gram-positive bacteria. The C-terminal domain mediates hemocyte adhesion and displays binding activity to the V. harveyi and lipopolysaccharide. The results indicated that two proPO genes (PmproPO1 and PmproPO2) and a clip-SP (PmPPAE1) function in the proPO system and are important molecules in shrimp immune system. Moreover, the PmMasSPH1 protein is a multifunctional immune molecule in shrimp defense.