《marcks蛋白家族在斑馬魚背腹軸形成中的作用及機制研究》是依託武漢大學，由王燕舞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：marcks蛋白家族在斑馬魚背腹軸形成中的作用及機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王燕舞
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
豆蔻醯化的富含丙氨酸的蛋白激酶底物，即MARCKS蛋白，是蛋白激酶（PKC）的重要底物。MARCKS蛋白家族在組織中廣泛表達，通過與肌動蛋白的相互作用，功能涉及到細胞黏附和移動，神經遞質傳導和粘液的分泌。MARCKS蛋白與呼吸道的高分泌性和炎症的關係使其成為治療慢性阻塞性肺部疾病的候選因子。申請人在淘選斑馬魚早期胚胎髮育相關基因的過程中，克隆鑑定了斑馬魚的marcksb基因。通過研究，斑馬魚的marcksb基因是我們鑑定的Marcks蛋白家族的四個成員之一，各成員在胚胎髮育過程中具有時空表達的特異性。過表達和表達敲低研究提示與細胞命運決定和胚胎背腹軸的建立密切相關。而體軸的形成是脊椎動物早期發育的關鍵事件，利用現代生物學技術對於斑馬魚Marcks蛋白家族進行全面深入的研究，闡明其影響胚體發育的相關機制，將有助於了解魚類胚胎早期發育過程，並完善對MARCKS蛋白功能的解讀。
結題摘要
豆蔻醯化的富含丙氨酸的蛋白激酶MARCKS蛋白，是蛋白激酶（PKC）的重要底物。申請人在利用噬菌體展示技術淘選斑馬魚早期胚胎髮育相關基因的過程中，克隆鑑定了在原腸後期高表達的斑馬魚的marcksb基因。通過本項目的研究，克隆並鑑定了斑馬魚Marcks蛋白家族的四個成員。斑馬魚Marcks蛋白家族成員均有促進斑馬魚胚胎腹側細胞命運形成的功能。其中marcksa的腹部化效應最強，marcksl1的腹部化效應最弱。marcksb 的功能是斑馬魚胚胎腹側命運的發育所必需的。斑馬魚Marcks蛋白家族其他成員與marcksb在早期胚胎髮育過程中的功能存在冗餘，因此，基因敲除後表型不明顯。marcksb影響胚胎背腹軸發育可能與chd和bmp2b有關。marcksb基因的表達受細胞因子IL8的調節。在研究的過程中，發現斑馬魚marcksb影響中性粒細胞和巨噬細胞的發育和運動和斑馬魚眼部的發育。將marcksb 敲低胚胎與野生型胚胎進行去核糖體法轉錄組測序：mRNA差異表達的基因222個，上調錶達的151種，下調錶達71種。差異表達基因最為明顯的基因主要涉及到肌肉收縮；中性粒細胞和免疫系統功能調節；造血；心臟和血管的發育；脊索的發育；晶狀體的發育；瘦素、甲狀腺激素、甲狀旁腺激素等內分泌激素的合成；細胞凋亡；離子的結合。差異基因的KEGG分析結果顯示markcsb的靶基因主要富集的生物通路有：p53 信號通路、細胞周期和核糖體生物合成等。差異基因的GO基因功能富集分析顯示marcksb的靶基因富集於核仁、90s前核糖體和細胞外區域；marksb的靶基因功能主要富集於G蛋白受體結合、激素受體結合、RNA結合和糖胺多糖結合區域。獲得一系列marcksb基因作用靶點：背腹軸發育（tnni 1a；tcap；ankrd1a；cox66）；血管生成（cdkn1a；rspo1）；激素活性（leptin；pthla；slc5a5；sultlst4）；中性粒細胞功能（ms4a17.10；egln3）；晶狀體的發育（crygm2d16；crygm2d28；crygmxl1；griffin等）；脊索的發育（emilin3a）。綜上所述，marcksb基因對背腹軸發育的影響廣泛涉及多種組織發育和多類細胞內生物過程。
