蝦夷扇貝Prop1基因功能及表達調控研究

《蝦夷扇貝Prop1基因功能及表達調控研究》是依託中國海洋大學，由胡曉麗擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：蝦夷扇貝Prop1基因功能及表達調控研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：胡曉麗
• 依託單位：中國海洋大學

中文摘要

Prop1是脊椎動物垂體特異性轉錄因子，對垂體發育和動物生長均具有關鍵調控作用。我們通過前期研究，在缺乏大腦和垂體結構的無脊椎動物扇貝中，發現Prop1與生長相關，且在成體扇貝中該基因只在腦神經節表達，暗示脊椎動物垂體發育及其對生長的調控可能有古老的進化起源。本項目將在此基礎上，進一步研究扇貝Prop1基因的表達調控機制及其在扇貝生長發育中的功能，以期為深入理解脊椎動物的垂體起源以及Prop1基因在高產扇貝育種中的套用價值提供理論參考。項目主要研究內容包括：分析Prop1基因在蝦夷扇貝發育過程中和成體組織中的表達特徵，以及表達該基因的細胞特徵；獲得與Prop1互作的蛋白和基因，分析相關基因的表達特徵，以及Prop1及其互作蛋白和基因的時空表達關係；篩查Prop1基因變異並分析基因變異與扇貝生長性狀以及基因表達間的關聯；分析Prop1在扇貝生長發育中的功能及其表達調控機制。

結題摘要

Prop1是脊椎動物垂體特異性轉錄因子，對垂體發育和動物生長均具有關鍵調控作用。我們通過前期研究，在缺乏大腦和垂體結構的無脊椎動物扇貝中發現有Prop1基因，暗示脊椎動物垂體的發育調控及其功能可能有古老的進化起源。為進一步理解扇貝中Prop1可能調控的基因和生物過程，本項目開展了以下研究：（1）發現蝦夷扇貝Prop1基因有兩個轉錄本，都在神經節特異表達，且集中在神經細胞層表達。（2）通過表達扇貝Prop1蛋白、製備抗體、開展CHIP和親和分析，首次在缺乏Prop1經典下游靶基因Pit-1的無脊椎動物中，找到了Prop1的另一個候選靶基因——POU6，進一步通過實驗驗證了蝦夷扇貝Prop1能夠與POU6基因啟動子結合，並且確定其結合位點有3個，我們同時還利用酵母雙雜交技術鑑別到POU6的結合蛋白FKBP12，上述發現為理解無脊椎動物神經內分泌系統的發育調控以及脊椎動物垂體發育起源提供了重要線索。（3）扇貝POU6基因也在神經節的神經細胞胞體層表達。進一步的基因組篩查發現，蝦夷扇貝具有近乎完整的調控高等動物神經內分泌細胞分化的關鍵基因，且都在神經節高表達，提示扇貝可能具有與脊椎動物相似的神經內分泌調節系統和功能。（4）脊椎動物垂體甲狀腺刺激素（Thyrostimulin）β亞基的編碼基因GPHB5在扇貝神經節中高表達，且表達量與生長性狀顯著相關，表明Prop1參與調控的激素分泌系統可能在缺乏大腦和垂體結構的無脊椎動物扇貝中也具有調節生長的作用。