《神經肽sNPF對黑腹果蠅睡眠和晝夜活動節律的調控機理》是依託中國農業大學，由趙章武擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：神經肽sNPF對黑腹果蠅睡眠和晝夜活動節律的調控機理
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：趙章武
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前發現昆蟲神經肽Short Neuropeptide F (sNPF) 參與調節許多正常生理活動，如控制取食、生長與發育等多重功能，但其調節機理尚不清楚。在黑腹果蠅中，腦基因編碼4 個sNPF短肽，分別為sNPF1、sNPF2、sNPF3 和sNPF4（Hewes and Tahert, 2001; Vanden, 2001），它們通過ERK 介導的胰島素（insulin）信號調控果蠅的生長（Lee et al., 2008；2009）。最近，我們的初步研究發現神經肽sNPF 參與調控黑腹果蠅的睡眠和晝夜活動節律（見下面前期工作基礎）。本項目將在此基礎上詳細研究sNPF 對睡眠和晝夜節律與生物鐘節律的調控機理，進而研究它們與已知鐘基因之間的相互關係，探索生物鐘節律的新的調控基因和作用機理。為動物生物節律的認知提供重要的理論依據。
結題摘要
生物鐘調節所有生命體的許多生理和行為活動，是目前國際上研究的熱點和前沿學科。黑腹果蠅是一種模式昆蟲，對其活動節律和睡眠的分子機理探究，不僅有利於推動和促進害蟲在該領域的深入研究，同時對人類了解和治療生物鐘紊亂疾病具有一定指導意義，因為在生物鐘機理調控中果蠅和高等動物包括人類具有很多相似之處。本項目通過轉基因技術、每日節律行為的分析技術、定量實時螢光qRT–PCR和免疫組化等技術，分析測定了果蠅腦短神經肽（sNPF）每日表達變化對睡眠和晝夜活動節律的內在規律，以及對每日活動節律的影響；並進一步通過分子生物學技術研究果蠅sNPF與生物鐘功能基因的相互作用、以及對睡眠和活動節律的協同調控機理。本項目取得了重要的科研成果主要包括：1. 發現果蠅短神經肽（sNPF）對其睡眠和活動節律具有重要的調控作用；2. 發現其行為節律是由sNPF的每日節律引起的；3. 闡明了果蠅腦蘑菇體（MB）和PI神經元是sNPF的調控中心；4. 闡明了果蠅sNPF與生物鐘功能基因的相互作用，以及對睡眠和活動節律的協同調控機理。即sNPF是通過促進細胞內第二信使cAMP/PKA/CREB環路調控其活動節律和睡眠行為；5. 發現了調控其生物鐘活動節律的一個新的環路。在該調控環路中，鐘蛋白CLOCK直接調控一個腦中促蛻皮激素合成的神經肽(PTTH)，後者調控蛻皮激素（Ecd）及其受體（EcR）調控miRNA let 7, 並通過let 7參與到生物鐘的調控環路中。上述所述研究進展和重要結果發表在著名SCI國際學術期刊Nature Communications、Sleep、Insect Biochemistry and Molecular Biology、Insect Molecular Biology等雜誌，這對於充分了解昆蟲生物鐘調控其活動節律和睡眠行為的機理具有重要的科學意義。按照項目內容圓滿完成了各項研究任務和目標。
