《Rab35對小鼠卵母細胞成熟過程中極性形成的調控及機制》是張羽為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Rab35對小鼠卵母細胞成熟過程中極性形成的調控及機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張羽
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
哺乳動物卵母細胞成熟是一種獨特的不均等分裂。在成熟過程中紡錘體遷移並定位至卵母細胞皮質，最終建立極性。卵母細胞極性降低或喪失能夠導致均等分裂和多倍體卵子，直接影響卵母細胞成熟和受精率。但到目前為止，對調節卵母細胞極性形成的關鍵因子及其分子機制了解的並不多。本項目將探索和證明囊泡運輸相關GTP酶Rab35是一種新的極性調節因子，擬通過RNA干擾、基因過表達及活細胞工作站等技術探索其對小鼠卵母細胞紡錘體遷移和定位，極性形成，微絲的表達和分布及不均等分裂的調控作用，並在此基礎上深入探索Rab35作用的分子機制和建立其調控卵母細胞極性的完整分子信號通路。本研究將拓展對卵母細胞極性形成和不均等分裂分子調控機制的認識，並為全面了解卵子極性影響卵母細胞質量和雌性生殖奠定重要的理論基礎。
結題摘要
卵母細胞成熟質量的下降會引起受精或者胚胎髮育失敗，直接關係到動物生產的經濟效益，也是導致人類生殖障礙的重要因素。卵母細胞成熟是一種獨特的不均等分裂，在這一過程中，減數分裂紡錘體形成和微絲依賴的紡錘體遷移到皮質是卵母細胞成熟的關鍵，然而迄今為止，對這一進程的具體調控機制仍知之甚少。本研究通過Morpholino干擾，點突變mRNA注射等手段，圍繞調控膜泡運輸的Rab GTP酶家族蛋白Rab35，研究其在卵母細胞成熟過程中對微絲/微管骨架的調控，同時也探索Rab35作用的調控機制與分子信號通路。我們發現囊泡運輸蛋白Rab35調控小鼠卵母細胞細胞成熟過程中細胞骨架動態過程。我們首先證實了Rab35在卵母細胞中的表達和分布，發現Rab35主要分布在卵母細胞皮質部和減數分裂紡錘體周圍，這預示了Rab35可能參與了細胞骨架相關進程的調控；Rab35靶向Morpholino注射敲低Rab35表達，導致近半數卵母細胞極體排出率降低，此外發生對稱分裂的比例顯著升高。機制上的研究發現，Rab35缺失後可通過介導乙醯化/去乙醯化酶相關蛋白αTAT和Sirt2的表達水平的改變引起α-tubulin乙醯化水平的升高，從而干擾了微管穩定性並影響了減數分裂紡錘體組裝和染色體整列，最終導致卵母細胞成熟障礙。此外，我們也發現卵母細胞中Rab35與微絲相關因子RhoA直接相關，Rab35缺失後可通過下調RhoA下游ROCK/cofilin信號通路的表達來干擾胞質微絲裝配，進而影響了紡錘體遷移和卵母細胞不均等分裂。重要的是，將Myc-Rab35 cRNA微量注射到Rab35敲低的卵母細胞中可以顯著地挽救Rab35缺失引起的細胞骨架異常及卵母細胞成熟缺陷。綜合上述結果，我們的研究表明Rab35 GTP酶在小鼠卵母細胞成熟過程中具有多重調控作用，Rab35不僅介導紡錘體穩定性，也調控了微絲介導的紡錘體遷移。這一結果補充了對卵母細胞成熟調控的理論認知，對於卵母細胞質量控制和預防生殖缺陷有一定的理論價值。
