《Gα蛋白在Hedgehog信號轉導通路中的功能研究》是依託山西大學，由趙仲華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Gα蛋白在Hedgehog信號轉導通路中的功能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙仲華
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
研究Hh信號通路中哪一類Gα參與到該通路信號傳導的問題，對於回答 Smo激活信號通路的分子機制有重要的意義。本研究擬套用模式生物斑馬魚為研究載體，藉助CRISPR-Cas9基因組編輯技術製備相應的Gα突變體，通過對這些突變體的遺傳、生化和細胞學研究，細緻、綜合、全面的分析不同類型Gα在脊椎動物Hh信號傳導過程中發揮的功能。同時，結合初級纖毛定位基因 NPHP3的N末端以及 PKA活性報告基因AKAR2構建初級纖毛PKA活性報告基因的轉基因材料。藉助這些材料，分析Hh信號通路抑制和激活狀態下，PKA活性的變化。結合Gα的功能分析，深入探索Hh信號通路信號傳導的分子機制。該研究一方面為理解Hh信號通路的分子機制提供新的證據，另一方面為分離克隆Hh信號通路相關的組織特異性G蛋白偶聯受體提供積極的線索，為進一步篩選Hh信號通路相關藥物提供理論依據和新的篩選手段。
結題摘要
Hh通路是調控動物早期發育和成體物質能量代謝重要的信號通路。對該通路分子機制的研究有助於對相關疾病病理機制的揭示和潛在藥物的開發具有重要的作用。本研究以斑馬魚模式動物為主要的研究材料，探究了Hh通路下游信號傳遞的分子機制。初級纖毛是脊椎動物Hh通路信號傳遞的重要亞細胞器。本研究通過Tol2介導的轉基因技術，構建了可以特異性標記初級纖毛的Nphp3N-mCherry轉基因品系，該品系可以實時檢測初級纖毛的情況，在初級纖毛研究中具有一定的套用前景。本研究還構建了可以檢測初級纖毛中PKA活性的Nphp3N-AKAR轉基因品系，該品系可以套用FRET的方法特異性的反映初級纖毛中cAMP水平和PKA活性，為初級纖毛中生化研究提供了重要的材料。套用該材料我們證實Hh通路下游信號的傳導主要通過調節初級纖毛中PKA的活性來實現。小G蛋白與細胞中PKA活性緊密相關，我們套用CRISPR-Cas9基因組編輯技術獲得了gnas、gnai1和gnai2a的缺失突變體，同時通過過表達組成型激活和組成型抑制的gnas和gnai1證明gnas在Hh信號傳遞中發揮主要作用。對於小G蛋白在Hh信號通路中的功能的深入研究有賴於正在進行了去除母性遺傳的合子突變體的構建。本研究通過上述工作的完成，一方面對脊椎動物Hh通路信號的分子機制提出了深入的解釋和線索，同時對領域內相關研究的開展以及初級纖毛相關研究和相關疾病病理機制的探索和藥物的開發提供了重要的生物學材料。
