中华乌塘鳢中雄激素核受体Arα调控性信息素受体Ep1基因表达的协同因子的鉴定与功能研究
批准号:
42106119
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张钰霆
依托单位:
学科分类:
生物海洋学与海洋生物资源
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张钰霆
中文摘要
海洋洞穴鱼类中华乌塘鳢(Bostrychus sinensis)雌雄鱼通过性信息素协调生殖同步。雄鱼通过嗅觉器官(嗅囊)感受雌鱼释放的性信息素(如:前列腺素PGE2)。雄鱼嗅囊对性信息素PGE2的敏感性受到雄激素的调控,雄激素通过核受体Arα上调嗅囊中PGE2受体Ep1的表达,增强雄鱼嗅囊对性信息素PGE2的敏感性。有趣的是,嗅囊中Arα对Ep1的上调作用,在精巢处于发育早中期(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ期)的雄鱼中无效,而在精巢处于发育后期和成熟期(Ⅳ和Ⅴ期)的雄鱼中有效,提示着该调控作用依赖某个(类)协同因子的参与,亟待深入揭示。基于此,本研究拟鉴定该协同因子、明确该协同因子的功能、验证该协同因子协助Arα调控Ep1的表达。研究成果可进一步阐明雄激素调控嗅囊对性信息素PGE2敏感性的分子机制,丰富和完善鱼类性信息素研究的理论基础。
英文摘要
In the burrow-living fish Chinese black sleeper (Bostrychus sinensis), females and males employ the sex pheromone PGE2 to synchronize their ovulation and spermiation. The olfactory sensitivity to the sex pheromone PGE2 is modulated by androgens. Androgens elevate the expression of Ep1 via Arα, and consequently increase the olfactory sensitivity to PGE2. Interestingly, the regulatory effects of Arα on Ep1 are valid only in the males at stages Ⅳ or Ⅴ, suggesting that a key cofactor is required in the regulation. This study aims at identifying this cofactor, determining its function and proving its importance in the regulation of Arα on Ep1. The findings of this study would further elucidate the molecular mechanism whereby androgens regulate the olfactory sensitivity to PGE2, and enrich our basic knowledge on teleost pheromones.
许多海洋动物类群利用性信息素协调雌雄个体生殖同步,提高受精率。在昏暗环境中进行繁殖交配的中华乌塘鳢,为了弥补视觉交流的低效,逐渐进化出了发达的嗅觉器官,利用性信息素协调生殖同步。雄鱼通过嗅囊感受雌鱼释放的性信息素,其性信息素敏感性受到内分泌因子雄激素的精准调控。前期研究发现,雄激素对性信息素敏感性的调控依赖某个协同因子的参与,亟待深入揭示。本研究团队基于不同生殖状态下雄鱼嗅囊的转录组数据,初步筛选出9个雄激素受体的共激活因子,可能为雄激素调控作用的关键协同因子;然后,利用嗅囊单细胞图谱,分析上述共激活因子、雄激素受体和性信息素受体的细胞共定位情况,进一步锚定到共激活因子NCOA1和CBP1。最后,利用双荧光素酶报告技术和RNA干扰技术,分别在细胞层面和组织层面,验证了共激活因子CBP1参与雄激素对性信息素受体表达的调控作用。基于上述结果,本研究团队推测中华乌塘鳢调控性信息素敏感性的分子机制如下:进入生殖季节后,雄鱼精巢合成分泌的雄激素通过循环系统进入嗅囊;雄激素进入嗅感觉神经元后,激活雄激素受体Arα;雄激素-Arα复合物招募共激活因子CBP1,转录激活性信息素受体Ep1的表达,增强嗅囊对性信息素PGE2的敏感性。本研究结果丰富和完善了鱼类性信息素作用的理论基础,为了解海洋生物的生态适应性提供了重要数据。
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