轉錄因子BmPOU和BmAbd-A對家蠶變態發育的調控機理

《轉錄因子BmPOU和BmAbd-A對家蠶變態發育的調控機理》是依託華南師範大學，由鄧惠敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：轉錄因子BmPOU和BmAbd-A對家蠶變態發育的調控機理
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：鄧惠敏
• 依託單位：華南師範大學

項目摘要

在前期工作中，我們已證明家蠶翅原基表皮蛋白基因BmWCP4基因受BmPOUM2和BmAbd-A調控（Deng et al., Insect Mol.Biol.,2011; PNAS,2012）。本項目繼續以家蠶為研究對象，以受蛻皮激素和保幼激素調控的蛹期專一表達的翅原基表皮蛋白BmWCP4基因為工作模型，採用分子生物學和發育生物學等方法，研究昆蟲激素信號傳導途徑對變態發育調控的分子機理。研究內容包括：1、BmPOUM2 mRNA剪下機理的分析；2、BmPOUM2-S在家蠶生長發育過程中的生理作用；3、核轉錄因子BmPOUM2與BmAbd-A的相互作用；4、與BmAbd-A相互作用的其它核蛋白因子的鑑定。本研究以翅原基表皮蛋白基因BmWCP4基因表達的激素調控為切入點，對闡釋昆蟲變態發育分子調控機制這一科學問題具有重要的理論意義。

結題摘要

本項目以家蠶為研究對象，以受蛻皮激素和保幼激素調控的蛹期專一表達的翅原基表皮蛋白BmWCP4基因為工作模型，採用分子生物學和發育生物學等方法，研究昆蟲激素信號傳導途徑對變態發育調控的分子機理。研究結果表明：1、在BmN細胞中超表達BmBR-C Z4可顯著增強BmPOUM2啟動子活性，並誘導BmPOUM2 mRNA和蛋白的表達；2、突變BmPOUM2啟動子上的-684~-660位點可顯著降低啟動子活性，該區域可與BmBR-C Z4蛋白特異結合；3、BmPOUM2存在兩個轉錄本BmPOUM2-L和BmPOUM2-S，與BmPOUM2-L相比，BmPOUM2-S缺少了包含細胞核定位信號和POU-homeodomain的114個胺基酸；4、BmPOUM2-L主要在幼蟲至蛹期的變態發育期和蛹期翅原基組織中表達，BmPOUM2-S主要在幼蟲期翅原基和成蟲翅中表達；5、20E可誘導BmPOUM2-L的表達，而不能誘導BmPOUM2-S的表達；BmPOUM2-L定位在細胞核中，且可與BmAbd-A在細胞核互作，共激活了BmWCP4的表達；6、BmPOUM2-S單獨定位在細胞質中，與BmAbd-A互作後可從細胞質進入細胞核，並抑制了BmPOUM2和BmAbd-A對BmWCP4的正激活作用；7、BmPOUM2-L和BmPOUM2-S的POU-Specific domain是與BmAbd-A相互作用的區域，其中的6個胺基酸(K166、Q176、G188、S192、E200 和 N208)是兩個蛋白相互作用所必須的；8、BmAbd-A中的低複雜重複區域2和homeobox結構域分別參與了與BmPOUM2的結合，而這兩個結構域中的胺基酸（Phe156/248、His158/250、Ala175/263、Cys180/265、Glu190/268、Trp196/274 和Val214/289）參與了與BmPOUM2的結合；9、初步鑑定出Sqd、BmP、tra-2和hnRNPA1可能參與BmPOUM2的選擇性剪接。上述研究結果進一步闡明了蛹期專一表達的翅原基表皮蛋白基因BmWCP4的轉錄機制，為闡釋昆蟲翅變態發育分子調控機制提供了重要的實驗證據。