Groucho1和2在斑马鱼生物钟的作用机制研究

The circadian clock is endogenous oscillations generated by an interlocking positive and negative transcriptional/translational feedback loop, with a period of approximately 24 hours in all organisms. It plays an important role in regulating physiology, metabolism and behavior in organisms. Groucho (Gro)/Transducin-like Enhance of split (TLE) protein is a conserved and broadly expressed corepressor. Gro/TLE proteins regulate transcription in several signaling pathways including Notch, Wnt and BMP, playing critical roles in organism development and human diseases. However, its role in circadian regulation has not been reported so far. In our prophase data, we found zebrafish gro1 and gro2 are rhythmically expressed and directly regulated by the circadian clock through E-box. Furthermore, zebrafish gro1 and gro2 mutants show disturbed expression of clock genes and behavior rhythms. Therefore, in this study, we will use zebrafish as model organism, employing multiple genetic tools such as CRSIPR/Cas9, transgenic techniques and chemical genetics, to investigate the mechanisms underlying the regulation of Gro1 and Gro2 in the circadian clock. These will provide our further understanding of the molecular mechanisms of the circadian clock.

生物钟是以大约24小时为周期的生物节律，其作用机制是由相互作用的正负转录反馈环路所驱动的。它在生物体的生理、代谢和行为活动中起重要作用。Groucho (Gro)/Transducin-like Enhance of split (TLE)蛋白是在进化上保守的、广泛表达的一种共抑制因子。Gro/TLE蛋白与多个信号通路相互作用来调控转录，如Notch、Wnt和BMP，它在动物的生长发育及人类疾病起重要作用。然而，Gro/TLE蛋白对生物钟的作用还未有报道。我们前期结果发现，斑马鱼gro1和2表现为24小时的振荡周期，受生物钟的直接调控。另外，突变gro1和2影响斑马鱼生物钟基因的表达及运动节律。因此，本项目将利用斑马鱼为模式动物，采用多钟遗传学手段，如基因敲除、过表达和化学遗传学，深入研究Gro1和2在斑马鱼生物钟的功能以及作用机制，为生物钟分子机制的研究提供更深入的理解。

生物钟是以大约24小时为周期的生物节律，它在生物体的生理、代谢和行为活动中起重要作用。Groucho (Gro)/Transducin-like Enhance of split (TLE)蛋白家族是在进化上保守的、广泛表达的一种共抑制因子。Gro/TLE蛋白与多个信号通路相互作用来调控转录，如Notch、Wnt和BMP，它在动物的生长发育及人类疾病起重要作用。然而，Gro/TLE蛋白对生物钟的作用还未有报道。我们的研究发现，斑马鱼gro1和2的表现具有节律性，并受生物钟的直接调控。敲除gro1和gro2影响斑马鱼生物钟基因的表达及运动节律；MO同时敲降gro1和gro2也影响斑马鱼的运动节律。过表达gro1和gro2斑马鱼生物的运动节律改变与突变体的相反。通过CoIP实验，我们发现Gro1和Gro2蛋白能够与斑马鱼生物钟核心蛋白Rorαa直接的作用，并且Gro2能增强Rorαa的转录激活作用。这些研究揭示了Gro1和Gro2通过与生物钟核心蛋白Rorαa相互作用影响斑马鱼生物钟。此外，我们还对gro1和gro2突变的斑马鱼进行了高通量测序，发现了一些有意义的基因及影响的相关生物学功能，这有待于我们后续进一步研究。

内容获取失败，请点击重试