GSK3β参与中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）精子发生过程的相关研究

发布时间：2020-10-26 10:52

　　 糖原合成酶激酶3β (Glycogen synthase kinase3β, GSK3β)作为一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,参与代谢反应、Wnt、BMP/Smadl、Hedgehog以及PI3K-AKT等信号通路。GSK3β通过磷酸化一系列底物进而调控着细胞代谢、细胞周期和细胞凋亡。它的紊乱导致睾丸退化、睾丸破裂以及其他的生殖相关疾病,最终导致不育。在哺乳动物中,GSK3β在精子发生过程中起着重要的作用。为了探讨GSK3β在中华绒螯蟹精子发生过程中的功能,我们从中华绒螯蟹精巢中克隆了GSK3β基因的全长序列GSK3β中华绒螯蟹GSK3β基因的cDNA序列全长为1614 bp,包含一个1161 bp的开放阅读框,可编码386个氨基酸残基,一个395 bp的5'非编码区(5'UTR)和一个58 bp的3'非编码区(3'UTR)。EsGSK3β具有S TKc催化结构域,该氨基酸序列的功能位点是从第54个氨基酸到第338个氨基酸为丝氨酸/苏氨酸激酶结构域。分析EsGSK3 β蛋白的功能域,显示中华绒螯蟹GSK3β有一个丝氨酸/苏氨酸激酶的功能域(STKc_ GSK3, PKc_like superfamily),此功能域中含有axin结合位点(axin binding site)、活化位点(active site)、激活环(activation loop, A-loop)、多肽底物结合位点(polypeptide substrate binding site)、ATP结合位点(ATP binding site)。使用ClustalX软件对GSK3β蛋白同源序列进行多重比对分析,发现中华绒螯蟹GSK3β蛋白与其他物种的GSK3β蛋白具有高度的保守性。我们发现GSK3β蛋白进化树分为两支,中华绒螯蟹GSK3β蛋白先和节肢动物阿里山潜蝇茧蜂聚在一起,然后再与软体动物长牡蛎聚成一大类,形成无脊椎动物的一支,最后与脊椎动物聚在一起。由此可见GSK3β蛋白的进化与传统的分类学和进化观点一致。在核酸层面上,我们利用qPCR技术,检测了GSK3β基因在中华绒螯蟹不同组织中的表达水平。我们发现EsGSK3β基因在中华绒螯蟹不同组织中也是广泛表达。EsGSK3β在副性腺中表达量最高,其次在卵巢中表达量相对较高,按照在剩余的组织中表达水平依次降低的顺序为：胃、心脏、精巢、肠、鳃。GSK3β蛋白水平的表达与GSK3β基因水平的表达情况基本类似。接着我们检测到EsGSK3β基因在中华绒螯蟹精巢发育过程中都有表达,在七月和八月中,EsGSK3β基因的表达量相对较高；在九月、十月和十一月中,EsGSK3β基因的表达量最低且基本一致；在十二月和次年一月中,EsGSK3β基因的表达量显著高于其他月份。为了进一步了解EsGSK3β蛋白在中华绒螯蟹精巢不同发育阶段的表达情况,我们利用Western blotting技术对EsGSK3β蛋白分布特征进行分析。我们检测到在中华绒螯蟹精巢不同发育阶段,EsGSK3β蛋白的表达水平和EsGSK3β基因的表达水平不一致。EsGSK3β蛋白在七月、八月的表达量最高,在九月的表达量相对较高,在十月、十一月、十二月和次年一月的表达量最低,且在后面的四个月份中表达水平无显著的差异。在此基础上,我们进一步的分析了GSK3β基因和蛋白在中华绒螯蟹精巢发育过程中的分布情况。原位杂交实验显示在精原细胞和精母细胞中,EsGSK3β基因主要分布的细胞质中,只有一少部分分布在细胞核中；在成熟的精子中,EsGSK3β基因主要存在于顶体管和顶体帽中。免疫荧光结果显示尽管在精原和精母细胞的细胞核中检测到少量的阳性信号,但EsGSK3β蛋白主要从精原细胞和精母细胞的细胞质中转移到精细胞的顶体囊中,最后转到精子的顶体管和顶体帽中。因此,通过本研究,我们推测EsGSK3β在中华绒螯蟹精子发生过程中起着重要的角色。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S917.4
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    第一节 GSK3β简介
    第二节 GSK3β的研究现状
    第三节 本研究的目的、意义和技术路线
第二章 中华绒螯蟹GSK3β基因全长克隆及序列分析
    1. 材料与方法
    2. 实验结果
    3. 讨论
第三章 中华绒螫蟹GSK3β基因和蛋白在不同组织和精巢不同发育时期的表达分析
    1. 材料与方法
    2. 实验结果
    3. 讨论
第四章 中华绒螯蟹GSK3β基因和蛋白的定位分析
    1. 材料与方法
    2. 实验结果
    3. 讨论
第五章 总结及展望
参考文献
附录
致谢

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 薛仁宇,魏育红,朱越雄,曹广力,贡成良;中华绒螯蟹擅抖病研究现状[J];内陆水产;2000年07期

2 钱名全;中华绒螯蟹[J];湖南农业;2004年01期

3 陈昌福,张松柏;绿氧灵对中华绒螯蟹传染性疾病的防治效果[J];渔业致富指南;2004年14期

4 马贵华;钟青;刘六英;陈道印;曹义虎;;中华绒螯蟹传染性疾病的研究进展[J];内陆水产;2006年11期

5 ;江苏省培育出首个河蟹新品种——中华绒螯蟹“长江1号”[J];北京农业;2012年34期

6 柏爱旭;郭雪骊;任秀芳;张萍;周鑫;;氯化钙对中华绒螯蟹卵巢组织中5种酶活性的影响[J];江苏农业科学;2013年01期

7 杨健;邱楚雯;苏彦平;刘洪波;;不同水域条件下中华绒螯蟹的形态和元素分布[J];江苏农业科学;2013年03期

8 王丹,于伟君,石俊艳,刘中,姚福相,宣明春,刘义新,王晓光;辽河下游水域污染及其对中华绒螯蟹资源的影响[J];大连水产学院学报;1996年04期

9 周鑫;中华绒螯蟹人繁技术的新进展及存在问题(一)[J];科学养鱼;1999年05期

10 杨先乐;中华绒螯蟹疾病的防治[J];科学养鱼;1999年11期

相关博士学位论文 前10条

1 吕孙建;中华绒螯蟹血细胞吞噬功能与凋亡分子机制的研究[D];浙江大学;2015年

2 蒋惠;中华绒螯蟹的基因表达谱及生殖相关基因的克隆、表达模式研究[D];华东师范大学;2011年

3 王晶晶;中华绒螯蟹免疫致敏现象及相关分子机制的初步研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2013年

4 邱仁杰;脂肪酸营养对中华绒螯蟹（Eriocheirsinensis）免疫及耐低氧能力的影响[D];上海海洋大学;2011年

5 穆淑梅;莠去津对中华绒螯蟹生长发育的毒性影响[D];河北大学;2011年

6 李义;中华绒螯蟹新型免疫调节剂及其酚氧化酶的纯化和性质研究[D];南京农业大学;2007年

7 吴江立;中华绒螯蟹组蛋白基因的克隆及其在精子发生中的变化特征[D];河北大学;2015年

8 张莹;凡纳滨对虾和中华绒螯蟹免疫相关因子功能及应用的初步研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2010年

9 朱泽远;中华绒螯蟹微卫星DNA特征及其遗传多样性研究[D];江南大学;2008年

10 母昌考;中华绒螯蟹（Eriocheir Sinensis）Peroxiredoxin 6和Thioredoxin 1基因的克隆及表达[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 狄盼盼;太湖养殖中华绒螯蟹肠道菌群多样性研究[D];上海海洋大学;2013年

2 钱陪陪;中华绒螯蟹组蛋白H1基因的克隆及其在精巢发育中的表达特征[D];河北大学;2015年

3 王敏;中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）生殖相关基因的克隆及其表达模式研究[D];苏州大学;2015年

4 吴韬;不同水溶性果胶和木聚糖对中华绒螯蟹（Erocheirsinensis）生长、消化生理和肠道菌群的影响[D];苏州大学;2015年

5 侍苗苗;纳米硒对中华绒螯蟹生长性能和抗氧化能力的影响研究[D];苏州大学;2015年

6 陈小兵;中华绒螯蟹肠道核心菌群初探[D];上海海洋大学;2015年

7 高先楚;脂质对中华绒螯蟹性腺香气的作用[D];上海海洋大学;2015年

8 杜洁;基于机器嗅觉的中华绒螯蟹新鲜度检测技术研究[D];中国矿业大学;2015年

9 石婧;配合饲料和野杂鱼育肥对中华绒螯蟹风味品质的影响[D];上海海洋大学;2015年

10 慈元吉;中华绒螯蟹性早熟分子机制的初步研究[D];上海海洋大学;2015年

本文编号：2856901