《PSCAL在視網膜感光細胞形成中的功能和作用機理研究》是依託中國海洋大學，由李紅岩擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：PSCAL在視網膜感光細胞形成中的功能和作用機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李紅岩
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
視網膜感光細胞層對視覺功能至關重要，探索其發育機制是視覺系統研究的熱點。我們發現斑馬魚Ly6家族基因PSCAL (PSCA Like-a和PSCA Like-b)在視網膜感光細胞特異表達，基因敲降和敲除時感光細胞異常，視網膜雙視錐細胞定位錯誤，排列混亂，提示其在感光細胞中起重要作用，但其作用機制尚不明確。我們擬：確定PSCAL的蛋白定位；通過基因敲降和敲除研究PSCAL對感光細胞及視覺功能的影響；通過細胞轉染方法確定PSCAL是否促進細胞粘附；通過酵母雙雜交篩選可能與PSCAL相互作用的蛋白，重點關注其中是否有在視網膜感光細胞表達的受體或離子通道蛋白等，並研究在視網膜發育中的功能；研究PSCAL與其相互作用蛋白的共定位、調控機制以及二者功能互作對視網膜感光細胞的影響。在上述基礎上，闡明PSCAL的作用機制，構建視網膜感光細胞發育的調控網路模型，並為早期眼睛發育缺陷的分子機制提供參考。
結題摘要
視網膜感光細胞層對視覺功能至關重要，探索其發育機制是視覺系統研究的熱點。我們發現斑馬魚Ly6家族基因PSCAL(lypge)在視網膜感光細胞特異表達，敲降和敲除時感光細胞異常，視網膜雙視錐細胞定位錯誤，排列混亂，但其具體功能和作用機制尚不明確。我們發現斑馬魚中有兩個在視網膜感光細胞表達的Ly6家族基因，二者的表達模式有差異， 其中pscal/lypge 在眼睛感光細胞和松果體特異表達，其編碼的蛋白是GPI錨定的含LU功能域的膜蛋白。Lypge呈現節律性表達，其啟動子含有多個 Otx5的結合位點，表達受Otx5的正調控，是Otx5的靶基因。發現pscal/lypge基因敲降不影響視網膜的背腹模式形成，但會影響視網膜感光細胞發育，導致眼睛變小；利用Talens方法構建pacal/lypge基因敲除的斑馬魚品系，發現一月齡斑馬魚突變體的視網膜視桿細胞未受影響，但視錐細胞排列不規則，出現明顯的退化，並且GNAT2在OS上的表達明顯減少，且會錯誤的定位。lypge敲除導致endothelin-2表達量的升高，除此，視投射神經的突出明顯變少，視力受到影響。且隨發育進行，視網膜感光細胞退化會加重。據此，認為Lypge在成體的視網膜感光細胞正常發育中起重要作用。明確了Pscal/lypge 調控視網膜感光細胞發育的機制，發現Lypge並不影響細胞的增殖，體外細胞實驗表明Lypge與細胞粘附無關；lypge的敲降會導致細胞凋亡，從而導致視網膜感光細胞發育異常。測定lypge敲除後胚胎的轉錄組，發現C2H2型鋅指蛋白轉錄因子的表達變化較大。除此，研究還發現NFELb通過調控神經元的凋亡從而影響早期神經系統發生。本項目的研究闡明Lypge的功能和作用機制，完善了視網膜感光細胞發育的調控網路模型，並為早期眼睛發育缺陷的分子機制提供參考。
