驱动蛋白ot-KIF3A/ot-KIF3B在嘉庚蛸精子形成中的功能分析
批准号:
31272642
项目类别:
面上项目
资助金额:
82.0 万元
负责人:
竺俊全
依托单位:
学科分类:
C1903.水产生物繁殖与发育
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
金珊、尤仲杰、陈寅儿、向东方、雷世勇、盛樟、程顺、杨亮杰
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中文摘要
近年来,初级纤毛在细胞生长和发育、细胞识别等方面的作用机制备受关注。我们在嘉庚蛸精子形成机制研究中观察到精细胞表面的初级纤毛,在研究kinesin-2家族基因ot-kif3a与ot-kif3b在精子形成过程中的时空表达特征时推测其与初级纤毛关系密切,并与精子中段形成相关。我们认为ot-KIF3A/3B蛋白参与初级纤毛内物质运输,参与精子同步发生及中段形成。但ot-KIF3A/3B怎样参与精子同步发生和中段形成尚不知晓。我们假设ot-KIF3A/3B可能通过参与初级纤毛中的信号通路而向邻近生精细胞传递同步发育信息,并可能作为动力源之一运载线粒体参与精子中段形成。本项目拟用免疫印迹、免疫沉淀、双光子荧光显微镜、免疫电镜、基因过表达、morpholino干涉及抗体阻断等方法,研究ot-KIF3A/3B在嘉庚蛸精子形成中的功能,结果将揭示ot-KIF3A/3B参与精子同步发生及中段形成可能途经。
英文摘要
Primary cilia play important roles in cellular growth, development, and identification. We found that primary cilia exist on the surface of spermatids during spermatogenesis of Octopus tankahkeei, and we also found that kinesin-2 family genes (ot-kif3a and ot-kif3b) may have close relationship with primary cilia when we were investigating the temporal expression pattern of the above two genes. Our opinion is that ot-KIF3A/3B may participate in transportation in primary cilia, and may also take part in mid-piece formation by transporting mitochondria. Up to date, the molecular mechanisms of how ot-KIF3A/3B participates this process remains unknown. Our hypothesis is that, ot-KIF3A/3B may be involved in primary cilia pathway by sending out signals for synchronous spermiogenesis, and ot-KIF3A/3B may also carrying mitochondria to the mid-piece. To test this hypothesis, we plan to use the following molecular methods to investigate the potential pathway for synchronous spermiogenesis, these methods include: western blot, two-photon fluorescence microscopy, immuno-electron microscopy, gene over expression, morpholino interference, immunoprecipitation, and antibody blocking.
(1)研究了驱动蛋白KIF3A在嘉庚蛸精子形成过程中的时空表达模式及其在精子形成不同阶段线粒体、溶酶体、微管的分布特征,并结合小鼠成纤维细胞中KIF3A与微管的共定位关系,分析了KIF3A在嘉庚蛸精子形成过程中的功能。结果表明,KIF3A在嘉庚蛸精子形成过程中主要定位于细胞质内并围绕细胞核,可能在精细胞核的形变过程中发挥重要作用;KIF3A还定位在核基质内,可能与核纤层的构建及维持正常生理功能相关。细胞质内的KIF3A与微管共定位,说明其沿微管运动。在细胞之间显示的沿微管连在一起的KIF3A信号,提示KIF3A可能在细胞之间传递信息、参与精细胞的同步发育。KIF3A与线粒体、溶酶体共定位,说明KIF3A可能参与了膜性细胞器的运输,参与精子顶体的发生及中段线粒体鞘的形成。研究结果,为嘉庚蛸精子发生分子机制的深入研究奠定了基础。后续研究将通过基因过表达、RNA干扰等方法进一步验证KIF3A/3B在嘉庚蛸精子形成过程中的功能。.(2)为探索驱动蛋白KIF3A/3B在进化中功能的保守性,开展了以下拓展研究,①克隆了三种经济动物(大黄鱼、大弹涂鱼、可口革囊星虫)的驱动蛋白KIF3A/3B基因,与嘉庚蛸KIF3A/3B基因序列进行了比较,分析了KIF3A/3B在这三物种精子形成中的表达模式及其可能作用。结果表明,KIF3A/3B可能在这三物种精子形成过程中参与线粒体的运输及精子尾部的形成。②克隆了可能与KIF3A/3B协同参与嘉庚蛸精子发生的HSP70基因,研究了嘉庚蛸在温度胁迫下精巢中HSP70基因表达及其对精子形成的影响。结果表明,HSP70在精子发生及精巢抵御温度胁迫中可能发挥重要作用。③克隆了大黄鱼金属硫蛋白(MT)基因,研究了MT在镉胁迫下的组织表达及其对精子形成的影响。结果表明,MT在精子发生和精巢解毒中发挥重要作用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Molecular cloning, expression pattern, and chemical analysis of heat shock protein 70 (HSP70) in the mudskipper Boleophthalmus pectinirostris
大弹涂鱼热休克蛋白 70 (HSP70) 的分子克隆、表达模式和化学分析
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Gene
影响因子:3.5
作者:Zhou Y;Zhao YQ;Wang YF;Zhu JQ
通讯作者:Zhu JQ
DOI:10.1016/j.tice.2015.10.005
发表时间:2016-02-01
期刊:TISSUE & CELL
影响因子:2.6
作者:Fu, Su-Yan;Jiang, Jian-Hu;Zhu, Jun-Quan
通讯作者:Zhu, Jun-Quan
DOI:10.1016/j.ecoenv.2015.04.055
发表时间:2015-09-01
期刊:ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY
影响因子:6.8
作者:Han, Ying-Li;Sheng, Zhang;Zhu, Jun-Quan
通讯作者:Zhu, Jun-Quan
Effect of cadmium exposure on javascript:void(0) antioxidant enzyme catalase in different tissues of Acrossocheilus fasciatus
镉暴露对带鱼不同组织中javascript:void(0)抗氧化酶过氧化氢酶的影响
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Molecular & Cellular Toxicology
影响因子:1.7
作者:Liu GD;Hou CC;Han YL;Zhu JQ
通讯作者:Zhu JQ
Thecytological changes of sperm and oocyte nuclei during fertilization in Phascolosoma esculenta (Sipuncula:Phascolosomatidea)
口管壳虫 (Sipuncula:Phascolosomatidea) 受精过程中精子和卵母细胞核的细胞学变化
DOI:--
发表时间:2015
期刊:Italian Journal of Zoology
影响因子:--
作者:Zhang Sheng;Shi-Jian Xu;Wei Wang;Jun-Quan Zhu
通讯作者:Jun-Quan Zhu
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