Dynamin在中华绒螯蟹精子发生过程的表达特征及其功能研究
发布时间：2021-07-27 16:27
Dynamin（发动蛋白）是一类具有鸟苷三磷酸酶（GTPase）活性的超家族蛋白,可以影响膜重构（membrane remodeling）,在细胞内吞、膜泡运输、膜分裂融合等过程中发挥关键作用。中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）隶属节肢动物门（Arthropod）、甲壳纲（Crustacea）、十足目（Decapoda）、方蟹科（Grapsidae）,是我国具有经济价值的蟹类养殖品种之一。雄性中华绒螯蟹精子发生过程涉及细胞质胞吐、核形变、顶体形成等事件,Dynamin在这一多步骤的细胞分化过程中的表达、分布特征及所发挥的功能尚不明确,值得深入探讨。本研究利用分子生物学、细胞生物学等技术方法,分析Dynamin蛋白在雄性中华绒螯蟹精子发生过程中的表达特征及该家族蛋白对精子形态、顶体发生的影响和可能存在的作用机制。研究结果为Dynamin家族蛋白在中华绒螯蟹精子发生过程中的表达特征提供了理论数据;为揭示Dynamin蛋白在中华绒螯蟹雄性生殖细胞发育过程中的作用奠定基础;也为该家族蛋白在其他甲壳动物中的相关研究提供借鉴。通过免疫印迹、免疫荧光技术探究经典Dynamin（Dyn...
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Dynamin组装成螺旋管状聚合物[6]
河北大学硕士学位论文2图1-2Dynamin介导的网格蛋白包被膜泡形成示意图[17]Fig.1-2ModelofDynamin-mediatedclathrin-coatedvesicleformation随着研究的深入发现，Dynamin及其相关蛋白不仅仅参与网格蛋白介导的内吞作用，实际上它们是维持正常细胞生命活动、生理功能过程的重要因子，如参与细胞器（如线粒体）的融合与分裂，突触传导，神经通路调控，肌肉收缩，甚至与微丝、微管的功能有关[18-20]。也有大量证据表明，Dynamin及其相关蛋白在致癌方面也有发挥作用[21-23]。然而，该家族蛋白在与生殖系统有关的作用方面的研究还有很大的局限。1.1.1Dynamin家族蛋白Dynamin家族蛋白都包含其主要功能区域GTPase结构域。该家族蛋白与其他鸟苷酸水解酶不同的是，Dynamin中的GTPase活性是相互依赖的，而且GTP亲和能力较低，并且都能与质膜结合。目前，在哺乳动物中发现Dynamin由3个不同的基因即DNM1、DNM2、DNM3编码，将这3个亚型蛋白（Dyn1、Dyn2、Dyn3）合称为经典Dynamin。虽然该类蛋白基因所编码的蛋白结构域约有80%的相似度，但是它们都有各自的表达模式。在哺乳动物中，最初的研究认为Dyn1选择性地在神经系统中高度表达；Dyn2广泛存在于各种组织细胞；Dyn3主要分布于睾丸、内脏器官等。除了经典Dynamin，人类Dynamin蛋白超家族还包括类Dynamin蛋白（Dynamin-likeproteins），Mx蛋白（Mxproteins），线粒体融合蛋白（mitofusins）和GBP/ATL相关蛋白（GBP/atlastinrelatedproteins）等。后续又发现，在果蝇和线虫等较低等的生物中也有Dynamin同源蛋白存在[11,14]。
河北大学硕士学位论文6属于一种相对保守的基因表达调控机制。如图1-4，将dsRNA导入细胞时，Dicer会识别并将其剪切成siRNA小片段。或者可以直接将体外制备合成的siRNA片段引入细胞。与RISC结合的siRNA有义链会被降解而解旋成单链[68]，剩余的反义链识别相应的mRNA。激活的RISC-siRNA复合物特异地结合靶标mRNA，从而将其切断并分解导致基因表达沉默[69]。图1-4RNA干扰现象的机理[69]Fig.1-4MechanismofRNAinterferencephenomenon关于RNAi的具体作用机制，一般认为主要包括3个阶段：起始阶段、效应阶段和倍增阶段。（1）起始阶段：导入细胞的dsRNA与Dicer酶特异性结合，此时dsRNA会被剪切成长度为21～23bp的siRNA[70]。（2）效应阶段：小片段siRNA识别RISC并将其激活；被激活的RISC则会解旋siRNA为单链，此过程需要ATP供能。已成单链的siRNA引导活化型的RISC去寻找与之互补的mRNA链，靶向结合内源mRNA后将其进行特异性分解，使得mRNA链被完全破坏。该作用过程中反义链首先和互补的mRNA相互结合，然后在距离siRNA3’末端12个碱基处将mRNA切断并降解，进而阻断目的基因的表达并使该基因表达沉默
【参考文献】：
期刊论文
[1]糖原合成酶激酶3在精子成熟、获能和顶体反应中的作用[J]. 屈夏,王昊,周家豪,赵紫薇,刘强. 国际生殖健康/计划生育杂志. 2017(04)
[2]中华绒螯蟹蜕皮抑制激素多克隆抗体的制备及其表达分泌特征的组织学研究[J]. 张凤娟,曹佳培,王鹏,穆淑梅,康现江. 河北大学学报(自然科学版). 2015(03)
[3]突触内吞关键蛋白Dynamin的研究进展[J]. 蔡婷,袁伟. 中南大学学报(医学版). 2014(10)
[4]精子功能相关的蛋白质调控受精过程的研究进展[J]. 陈志林,冯美莹,陈预明,卫恒习,李莉,吴同山,张守全. 遗传. 2014(08)
[5]Dynamin在胞吞中的研究进展[J]. 柳林,李照玉,纪伟. 现代生物医学进展. 2012(01)
[6]锯缘青蟹精子低温冷藏及精子活力的染色法评价[J]. 管卫兵,王桂忠,李少菁,陈高峰. 台湾海峡. 2002(04)
[7]蟹类精子超微结构的比较研究[J]. 堵南山,赖伟,陈立侨,薛鲁征,李太武,王兰. 动物学研究. 1999(05)
[8]中华绒螯蟹精子的研究——Ⅰ.精子的形态及超微结构[J]. 堵南山,赖伟,薛鲁征. 海洋与湖沼. 1987(02)
[9]中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）精子顶体反应的研究[J]. 堵南山,赖伟,薛鲁征. 动物学报. 1987(01)
硕士论文
[1]大GTP酶Dynamin 2在卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程中的调控作用[D]. 王翘楚.南京农业大学 2016
[2]Dynamin蛋白在内毛细胞突触囊泡内吞作用及其与听力的关系[D]. 蔡婷.第三军医大学 2015
本文编号：3306133
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Dynamin组装成螺旋管状聚合物[6]
河北大学硕士学位论文2图1-2Dynamin介导的网格蛋白包被膜泡形成示意图[17]Fig.1-2ModelofDynamin-mediatedclathrin-coatedvesicleformation随着研究的深入发现，Dynamin及其相关蛋白不仅仅参与网格蛋白介导的内吞作用，实际上它们是维持正常细胞生命活动、生理功能过程的重要因子，如参与细胞器（如线粒体）的融合与分裂，突触传导，神经通路调控，肌肉收缩，甚至与微丝、微管的功能有关[18-20]。也有大量证据表明，Dynamin及其相关蛋白在致癌方面也有发挥作用[21-23]。然而，该家族蛋白在与生殖系统有关的作用方面的研究还有很大的局限。1.1.1Dynamin家族蛋白Dynamin家族蛋白都包含其主要功能区域GTPase结构域。该家族蛋白与其他鸟苷酸水解酶不同的是，Dynamin中的GTPase活性是相互依赖的，而且GTP亲和能力较低，并且都能与质膜结合。目前，在哺乳动物中发现Dynamin由3个不同的基因即DNM1、DNM2、DNM3编码，将这3个亚型蛋白（Dyn1、Dyn2、Dyn3）合称为经典Dynamin。虽然该类蛋白基因所编码的蛋白结构域约有80%的相似度，但是它们都有各自的表达模式。在哺乳动物中，最初的研究认为Dyn1选择性地在神经系统中高度表达；Dyn2广泛存在于各种组织细胞；Dyn3主要分布于睾丸、内脏器官等。除了经典Dynamin，人类Dynamin蛋白超家族还包括类Dynamin蛋白（Dynamin-likeproteins），Mx蛋白（Mxproteins），线粒体融合蛋白（mitofusins）和GBP/ATL相关蛋白（GBP/atlastinrelatedproteins）等。后续又发现，在果蝇和线虫等较低等的生物中也有Dynamin同源蛋白存在[11,14]。
河北大学硕士学位论文6属于一种相对保守的基因表达调控机制。如图1-4，将dsRNA导入细胞时，Dicer会识别并将其剪切成siRNA小片段。或者可以直接将体外制备合成的siRNA片段引入细胞。与RISC结合的siRNA有义链会被降解而解旋成单链[68]，剩余的反义链识别相应的mRNA。激活的RISC-siRNA复合物特异地结合靶标mRNA，从而将其切断并分解导致基因表达沉默[69]。图1-4RNA干扰现象的机理[69]Fig.1-4MechanismofRNAinterferencephenomenon关于RNAi的具体作用机制，一般认为主要包括3个阶段：起始阶段、效应阶段和倍增阶段。（1）起始阶段：导入细胞的dsRNA与Dicer酶特异性结合，此时dsRNA会被剪切成长度为21～23bp的siRNA[70]。（2）效应阶段：小片段siRNA识别RISC并将其激活；被激活的RISC则会解旋siRNA为单链，此过程需要ATP供能。已成单链的siRNA引导活化型的RISC去寻找与之互补的mRNA链，靶向结合内源mRNA后将其进行特异性分解，使得mRNA链被完全破坏。该作用过程中反义链首先和互补的mRNA相互结合，然后在距离siRNA3’末端12个碱基处将mRNA切断并降解，进而阻断目的基因的表达并使该基因表达沉默
【参考文献】：
期刊论文
[1]糖原合成酶激酶3在精子成熟、获能和顶体反应中的作用[J]. 屈夏,王昊,周家豪,赵紫薇,刘强. 国际生殖健康/计划生育杂志. 2017(04)
[2]中华绒螯蟹蜕皮抑制激素多克隆抗体的制备及其表达分泌特征的组织学研究[J]. 张凤娟,曹佳培,王鹏,穆淑梅,康现江. 河北大学学报(自然科学版). 2015(03)
[3]突触内吞关键蛋白Dynamin的研究进展[J]. 蔡婷,袁伟. 中南大学学报(医学版). 2014(10)
[4]精子功能相关的蛋白质调控受精过程的研究进展[J]. 陈志林,冯美莹,陈预明,卫恒习,李莉,吴同山,张守全. 遗传. 2014(08)
[5]Dynamin在胞吞中的研究进展[J]. 柳林,李照玉,纪伟. 现代生物医学进展. 2012(01)
[6]锯缘青蟹精子低温冷藏及精子活力的染色法评价[J]. 管卫兵,王桂忠,李少菁,陈高峰. 台湾海峡. 2002(04)
[7]蟹类精子超微结构的比较研究[J]. 堵南山,赖伟,陈立侨,薛鲁征,李太武,王兰. 动物学研究. 1999(05)
[8]中华绒螯蟹精子的研究——Ⅰ.精子的形态及超微结构[J]. 堵南山,赖伟,薛鲁征. 海洋与湖沼. 1987(02)
[9]中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）精子顶体反应的研究[J]. 堵南山,赖伟,薛鲁征. 动物学报. 1987(01)
硕士论文
[1]大GTP酶Dynamin 2在卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程中的调控作用[D]. 王翘楚.南京农业大学 2016
[2]Dynamin蛋白在内毛细胞突触囊泡内吞作用及其与听力的关系[D]. 蔡婷.第三军医大学 2015
本文编号：3306133
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