《利用模式生物斑馬魚研究FBL5基因在心臟發育中的功能》是依託湖南師範大學，由王躍群擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用模式生物斑馬魚研究FBL5基因在心臟發育中的功能
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王躍群
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
申請人克隆了一個人類心臟發育侯選基因FBL5，其編碼蛋白屬於F-box 蛋白。此類蛋白在細胞時相轉換、信號轉導、發育等各種生理過程中發揮重要的作用。前期原位雜交研究結果表明FBL5斑馬魚同源基因在胚胎早期發育階段呈現出典型的心臟發育時空表達模式，提示該基因可能與心臟發育有關，但國際上尚無有關該基因的研究報導。本項目擬採用斑馬魚為模型，結合細胞模型研究該基因的生物學功能,深入探討其分子調控機理：（1）利用原位雜交等技術研究FBL5基因在胚胎髮育階段的時空表達模式；（2）利用Morpholinos反義寡核酸阻斷翻譯和mRNA拯救技術，鑑定FBL5與心臟發育的關係；（3）建立斑馬魚基因敲除和轉基因實驗模型，鑑定FBL5在心臟發育中的功能；（4）結合細胞模型探討其在脊椎動物心臟細胞中的分子調控途徑。該項研究將為揭示FBL5基因在心臟發育中的作用奠定基礎。
結題摘要
斑馬魚FBL5基因所編碼蛋白屬於F-box 蛋白，此類蛋白在細胞時相轉換、信號轉導、發育等各種生理過程中發揮重要的作用，但國際上尚無有關該基因的研究報導。本項目採用斑馬魚為模型，結合細胞模型研究該基因的生物學功能, 深入探討其分子調控機理。首先利用原位雜交等技術研究了FBL5基因在胚胎髮育階段的時空表達模式，原位雜交研究結果表明FBL5在斑馬魚胚胎早期發育階段呈現出典型的心臟發育時空表達模式，提示該基因可能與心臟發育有關。其次利用Morpholinos反義寡核酸阻斷翻譯和mRNA拯救技術，鑑定了FBL5與心臟發育的關係。FBL5 Morpholino注射後斑馬魚胚胎的心臟為畸形，心臟發育環化不完全，呈現線性化心臟。然後結合細胞模型探討其在脊椎動物心臟細胞中的分子調控途徑。本研究重點研究了FBL5基因導致斑馬魚心臟突變表型發生的可能機制。本實驗室通過酵母雙雜交發現調控心臟發育的Foxp4可能與FBL5發生相互作用，進一步通過CO-IP實驗進行分析證明Foxp4可能與FBL5存在相互作用。FBL5基因作為F-box蛋白家族中的一員，有可能參與了泛素-蛋白酶體途徑，免疫共沉澱實驗分析證明FBL5與Skp1存在相互作用，這說明FBL5影響斑馬魚胚胎心臟發育有可能是通過參與泛素-蛋白酶體途徑，影響了細胞內某些蛋白的表達水平來影響心臟表型的發生。螢光素酶報告系統分析實驗發現，Nkx2.5的增強子活性會隨著細胞中FBL5的表達水平的增強而增強；蛋白水平Nkx2.5的表達量也會隨著FBL5的表達增強而增多，說明FBL5能夠參與調控心臟發育的關鍵靶基因Nkx2.5的表達來影響心臟表型的發生。本研究揭示了FBL5基因可能通過Foxp4基因、泛素-蛋白酶體途徑及心臟發育的關鍵靶基因Nkx2.5來調控斑馬魚心臟發育的可能的分子機制，為深入研究FBL5基因調控心臟發育導致斑馬魚心臟表型發生奠定了基礎。斑馬魚基因敲除和轉基因實驗模型的研究還在進行中，該項研究可能為揭示FBL5基因在心臟發育中的作用奠定基礎。
