自噬作用在中华绒螯蟹精子发生中的功能及KIF1A和KIF5B调控自噬过程的动力学机制
批准号:
32102786
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:
郝双丽
依托单位:
学科分类:
水产生物繁殖与发育
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
郝双丽
中文摘要
动物精子发生机制是生殖生物学领域的重要课题和热点研究领域。自噬作用是真核生物中普遍存在的一种保守的细胞过程。自噬及自噬相关蛋白ATG7对哺乳动物精子发生过程具有重要作用,包括抑制生精细胞凋亡及调控精子形成过程的顺利进行。迄今自噬及自噬相关蛋白ATG7在甲壳动物精子发生过程中的调控作用及其动力学机制未知。本项目将聚焦中华绒螯蟹精子发生过程中自噬及自噬相关蛋白ATG7对精原细胞和精母细胞的影响以及对精细胞顶体形成和精核形变的调控,并探究自噬作用顺利进行的动力学机制,揭示驱动蛋白KIF1A和KIF5B是否通过介导溶酶体和自噬小体的定位和运输调控自噬溶酶体的融合,并最终调控中华绒螯蟹精子发生过程中的自噬作用。本研究将揭示自噬在甲壳纲十足目蟹类精子发生过程中的影响机制,填补甲壳动物在这一领域的研究空白。
英文摘要
Elucidating the spermatogenesis mechanism is not only a crucial subject in the field of reproduction, but also the hot topic nowadays. Autophagy is an evolutionarily conserved cellular process found in all eukaryotic organisms. Studies have shown that autophagy and autophagy-related protein ATG7 play an important role in mammalian spermatogenesis, including inhibiting the apoptosis of spermatogenic cells, regulating the formation of acrosome and deformation of sperm nucleus. So far, the regulation and dynamics of autophagy-related protein ATG7 during spermatogenesis in crustaceans still remains unknown. This project will use the Chinese mitten crab, Eriocheir sinensis as experimental animal, focusing on the effects of autophagy and autophagy-related protein ATG7 on spermatogonia and spermatocytes during spermatogenesis, acrosome formation and nucleus deformation, as well as exploring the dynamic mechanism of kinesins in autophagy. And this study will reveal that kinesins KIF1A and KIF5B regulate the autolysosomal fusion by mediating the localization and transportation of lysosome and autophagosome, and ultimately promote the occurrence of autophagy during spermatogenesis of the Chinese mitten crab. This project will not only broaden and replenish the research field of crustacean reproductive biology, but also fill in gaps in the function of autophagy and its dynamic mechanism in this field.
中华绒螯蟹作为我国重要的水产经济物种,其精子发生机制研究是甲壳动物生殖生物学领域的重要课题,亦是人工繁殖和育种的基础和迫切需要,一直以来,也备受研究者的关注。自噬是一种分解代谢途径,通过形成双膜囊泡结构,也就是自噬小体,吞噬有害或不再需要的细胞质成分并将其传递至溶酶体进行降解, 从而确保细胞的稳态和存活。有研究表明在生理和病理条件下自噬作用对生精细胞,包括精原干细胞、精原细胞、精母细胞和精细胞的影响,但其在甲壳动物精子发生过程中的功能迄今未知。本项目旨在研究中华绒螯蟹精子发生过程中自噬及自噬相关蛋白ATG9对精原细胞和精母细胞的影响以及对精细胞顶体形成和精核形变的调控,并探究自噬作用顺利进行的动力学机制。我们发现自噬相关蛋白ATG9参与调控中华绒螯蟹精子发生过程,并揭示了自噬相关蛋白ATG9通过影响自噬作用调控中华绒螯蟹精子发生过程。自噬作用抑制或者过渡激活均会影响中华绒螯蟹精子发生过程的顺利进行,同时,我们证实了mTORC1/Raptor和mTORC2/Rictor在中华绒螯蟹精子发生中起着不可缺少的作用,揭示了mTORC1/C2复合体通过影响肌动蛋白网络和细胞连接调节中华绒螯蟹精子发生,为进一步揭示甲壳动物精子发生机制奠定坚实的基础。最后,我们揭示了驱动蛋白es-KIF5B在中华绒螯蟹精子发生过程中的时空分布特征,并发现驱动蛋白es-KIF5B和自噬蛋白es-ATG9可能存在共定位和一定的互作关系,初步证明确定了中华绒螯蟹精子发生过程中自噬发生的动力学机制。综上所述,本项目为进一步揭示自噬在甲壳纲十足目蟹类精子发生过程中的影响机制奠定了基础。另外,关于自噬调控精子发生的作用机制尚未深入,我们在未来的研究中将会继续关注和探索。
Sirt1/Atg5调控自噬作用影响中华绒螯蟹精子发生的分子机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:郝双丽
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依托单位:
国内基金
海外基金