《低溫脅迫下凡納濱對蝦GRP78調控內質網穩態的分子機制》是依託華南農業大學，由范蘭芬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低溫脅迫下凡納濱對蝦GRP78調控內質網穩態的分子機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：范蘭芬
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
前期研究表明，低溫脅迫誘導凡納濱對蝦GRP78表達上調，GRP78是內質網應激的中心調控因子，其如何調控內質網穩態的分子機制尚未清楚。在前期差異蛋白質組學研究基礎上，擬進一步探討GRP78調控內質網穩態的分子機制。本項目採用細胞生物學與分子生物學相結合的手段開展研究。首先對內質網應激相關基因進行克隆並分析表達譜；繼而採取血細胞體外培養與活體檢測相結合的手段，分析低溫脅迫下GRP78與內質網應激信號通路及其介導的細胞凋亡途徑相關基因的表達；在此基礎上利用RNA干擾抑制GRP78表達，綜合探討血細胞形態、損傷、凋亡及基因表達調控的關係。該研究深入探索凡納濱對蝦回響低溫脅迫的應激反應策略，對蝦類的健康養殖具有重要的現實意義，並為深入研究甲殼動物防禦環境脅迫的分子機理奠定理論基礎。
結題摘要
低溫脅迫誘導凡納濱對蝦GRP78表達上調，GRP78是內質網應激的中心調控因子，其調控內質網穩態的分子機制尚未清楚。本項目採用分子生物學與多組學相結合的手段開展研究。首先對內質網應激相關基因進行克隆並分析表達譜；繼而採取在體檢測的手段，分析急性低溫脅迫與模擬自然降溫條件下GRP78與內質網應激信號通路及其介導的細胞凋亡途徑相關基因的表達；在此基礎上利用RNA干擾抑制GRP78表達，探討了血細胞形態、損傷、凋亡及基因表達調控的關係。同時利用組織學手段與多組學技術分析了肝胰腺與腸道回響溫度變化的關鍵調控通路。研究結果表明三條UPR通路均參與溫度變化過程，並且在肝胰腺中的反應比在血淋巴中的反應迅速。在物質代謝方面，凡納濱對蝦主要依靠調動蛋白和脂肪來抵禦脅迫；機體損傷方面，在急性低溫應激中蝦體受到嚴重損失，而在慢性降溫再回溫處理中蝦體能夠進行自我調節恢復；多組學分析方面，miroRNA分析表明氧化還原酶活性（GO：0016491）是低溫應激後最顯著的分子功能，轉錄組分析表明內質網蛋白質加工（ko04141）最顯著富集的通路，轉錄組和microRNA數據聯合分析表明內質網在適應或對抗低溫應激方面發揮重要作用，蛋白質組學數據表明精氨酸激酶、熱休克蛋白和組蛋白可作為對蝦溫度變化過程中的陽性調節因子。另外，hippo信號通路可能有助於對蝦腸道的組織修復。溫度波動會降低腸道的病原識別及抗菌能力，造成氧化應激。同時，對蝦可能通過提高粘蛋白和抗凋亡相關基因（p53和IAP）的表量量來維持腸道穩態。這些數據對凡納濱對蝦的健康養殖具有重要的現實意義，為對蝦抗逆基因的篩選打下堅實的理論基礎，並為對蝦抗逆育種提供理論參考。
