《心臟強表達基因POP3在心臟發育與疾病發生中的作用》是依託湖南師範大學，由吳秀山擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：心臟強表達基因POP3在心臟發育與疾病發生中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳秀山
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
該項目是在申請人進行大規模篩選心臟發育候選基因取得成果的基礎上，選擇其中一個在心臟強表達的基因POP3進行深入研究。申請人利用斑馬魚模型通過敲低和拯救技術初步證明POP3與心臟發育有關，通過質譜分析鑑定出相互作用蛋白ATF4，擬進一步利用斑馬魚基因沉默模型、結合轉基因與基因敲除模型探討POP3基因突變和過表達時的心臟形態及心理表型，研究POP3與ATF4的具體結合位點及其蛋白穩定性，以及兩者能否結合到GATA4啟動子上，形成POP3-ATF4-GATA4信號調控心臟發育。並通過斑馬魚心臟生理功能分析系統研究POP3突變後對其心電圖、心臟收縮與舒張等各項生理指標的影響，利用人類先心病家系材料探討POP3是否與先心病的發生有關，從而揭示POP3基因在心臟發育過程中的功能，為進一步闡明心臟發育基因與人類疾病發生的關係奠定基礎。
結題摘要
本課題探討POPDC3在心臟發育與疾病發生中的調控作用，取得了具突破性的創新性結果：（1）發現細胞膜跨膜蛋白“先核後膜定位策略”理論，即新合成的細胞膜跨膜蛋白POPDC3是先直接入核調控心臟的發育，然後再定位在細胞膜上。該理論突破了國際上的細胞膜跨膜蛋白先定位在細胞膜上，通過信號轉導途徑進行調控功能的經典理論。該理論將為占核基因編碼蛋白約30%的細胞膜蛋白提供新的研究方向；（2）證明POPDC3與ATF4相互作用形成複合體，由ATF4-importinα轉運系統轉運入細胞核；（3）證明調控胚胎心臟發育的主控基因GATA4是POPDC3/ATF4的直接靶基因，三者形成一條新的POPDC3/ATF4-GATA4信號途徑；（4）利用國際上近幾年發展的Crispur/case9等技術建立了POPDC3斑馬魚敲除系、POPDC3-GFP敲入系、心臟特異表達POPDC3過表達系,通過這些動物模型證明POPDC3是調控胚胎心臟發育的關鍵基因；（5）利用斑馬魚模型發現POPDC3與病竇綜合症的發生有關；（6）利用人類非綜合症法洛四聯症患者發現POPDC3與非綜合症法洛四聯症的發生有關；（7）分析了基因多態性與擴張性和肥厚性心肌病發生的關係；（8）共發表文章與專著章節52篇，其中SCI文章21篇（1篇為封面文章），受邀撰寫專著《發育生物學》第16章（脊椎動物心臟的發育）；獲專利2項；另2015年有一篇論文正衝擊國際一流雜誌（影響因子20以上）；（9）出站博後2人（分別升為教授與副教授）、畢業博士5人、碩士27人；（10）在國內外作學術報告22次（含國際會議5次）；組織了第二屆中國果蠅大會；（11）獲部省級獎3項。總之，本課題超額完成了原定的研究計畫，取得了具突破性的創新性成果。
