蛋白质异戊二烯化修饰调控卵母细胞质量及初级卵泡次级卵泡转换的机制

发布时间：2017-03-16 14:01

  本文关键词：蛋白质异戊二烯化修饰调控卵母细胞质量及初级卵泡次级卵泡转换的机制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：卵泡是卵巢结构和功能的基本单位,每个卵泡由卵母细胞及体细胞(颗粒细胞)构成。在出生前后,停滞在双线期的卵母细胞开始被周围的颗粒细胞包裹,逐渐形成原始卵泡。原始卵泡形成后数量固定,聚集在卵巢的皮质部位,处于生长发育静止状态,称为原始卵泡库。在每个生理周期,都会有部分原始卵泡受到高度有序的调控,被选择性活化,形成初级卵泡,随后经历次级卵泡,窦状卵泡等几个阶段,最终排卵。卵泡的活化和生长异常,将影响卵巢正常功能的发挥,导致女性生殖健康问题,如卵巢早衰等。因此,研究卵泡的活化和生长机制对于理解卵巢早衰发展的病因和寻找有效的预防和治疗手段具有非常重要的理论依据和临床意义。蛋白质的异戊二烯化修饰包括以FPP为底物的法尼基化修饰和以GGPP为底物的香叶基香叶基修饰,这两种修饰对于一些小G蛋白的膜定位及信号通路活化发挥着重要作用。香叶基香叶基焦磷酸合成酶(GGPPS)以FPP为底物,催化生成GGPP。FPP和GGPP分别在法尼基转移酶FTase和香叶基香叶基转移酶GGTase的催化下,根据蛋白质C末端-CaaX基序的特性,进行法尼基修饰和香叶基香叶基化修饰。我们发现GGPPS大量表达于各级卵泡的卵母细胞中,而在衰老小鼠的卵母细胞中显著下降。这提示我们GGPPS控制的蛋白质异戊二烯化修饰平衡很可能参与卵泡发育的调控。我们利用Cre-loxp系统,在卵母细胞中中敲除GGPPS后,发现原始卵泡形成正常,而初级卵泡发育出现阻滞,卵泡不能向次级卵泡发育,从而导致卵巢早衰,小鼠生育能力下降。进一步分析表明敲除GGPPS导致Racl的香叶基香叶基化修饰下降影响STAT3Y705位点磷酸化,进而阻碍了STAT3的入核,抑制其对卵母细胞特异性基因GDF9的转录作用,导致颗粒细胞接受的GDF9信号下降,Smad2信号受阻而不能正常增殖,即GGPPS敲除导致卵母细胞Racl-STAT3-GDF9信号异常,影响卵母细胞与颗粒细胞之间的交流,从而使得初级卵泡发育阻滞。另一方面,GGPPS敲除小鼠初级卵泡卵母细胞80%的线粒体存在典型的被双层膜包裹的自噬形态,LC3的免疫染色证实GGPPS基因敲除使初级卵泡卵母细胞出现大量的线粒体自噬现象,线粒体数量也显著下降。GGPPS控制的异戊二烯化修饰与蛋白质的上膜定位密切相关,因此我们推测GGPPS敲除后直接影响一些蛋白质的线粒体定位,导致线粒体质量和数量下降,不能满足这个阶段卵母细胞快速生长过程中的能量需求,从而导致初级卵泡发育阻滞。在原始卵泡的活化过程中,卵母细胞发生诸多内在分子信号的变化：一方面卵母细胞进入快速生长,基因组活化合成大量生长发育所需的分子,如GDF9等,GDF9通过旁分泌方式结合到颗粒细胞受体上,促进颗粒细胞的增殖。另一方面卵母细胞大量合成细胞内容物,对能量的需以几何指数增加,需要大量线粒体进行代谢提供足够的能量。这两方面决定了卵母细胞的质量,反应了卵母细胞之后发育的潜能,因此GGPPS敲除影响原始卵泡活化过程中内在分子信号的变化：GDF9和线粒体功能,导致卵母细胞质量下降,活化后的卵母细胞发育潜能降低,导致初级卵泡发育阻滞。综上所述,我们发现GGPPS控制的蛋白质异戊二烯化修饰对卵泡的早期发育至关重要,其对卵泡发育的调控机制体现在一方面通过Racl-STAT3-GDF9信号从而影响卵母细胞和颗粒细胞之间的交流,另一方面则通过控制卵母细胞线粒体的质量和数量。
【关键词】：异戊二烯化 卵泡发育 卵母细胞质量 卵巢早衰
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R321
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-11
• 第一章 绪论11-31
• 1 卵泡发育的概况11-17
• 2 卵巢衰老和卵巢早衰17-18
• 3 卵母细胞的质量18-19
• 4 STAT3与卵泡发育19
• 5 蛋白质异戊二烯化修饰19-21
• 6 立体背景21-22
• 参考文献22-31
• 第二章 卵母细胞特异性敲除GGPPS改变蛋白质异戊二烯化修饰导致初级卵泡发育阻滞引发卵巢早衰31-47
• 1 材料与方法32-38
• 2 结果38-44
• 3 讨论44-45
• 参考文献45-47
• 第三章 卵母细胞蛋白质异戊二烯化改变抑制Rac1-STAT3-GDF9信号导致初级卵泡阻滞47-59
• 1 材料与方法47-50
• 2 结果50-55
• 3 讨论55-56
• 参考文献56-59
• 第四章 蛋白质异戊二烯化修饰改变损伤卵母细胞线粒体功能导致初级卵泡发育阻滞59-66
• 1 材料与方法59-61
• 2 结果61-63
• 3 讨论63-64
• 参考文献64-66
• 全文总结66-67
• 攻读硕士期间发表文章67-68
• 致谢68-69
• 附录69-71

【共引文献】

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1 蒋成义;周蕾;詹晓东;舒继红;;诱导型一氧化氮合酶在喉癌中的表达及其临床意义[J];蚌埠医学院学报;2011年12期

2 王广义,王旭;胃癌细胞VEGF和一氧化氮合成酶的表达与临床病理特征的关系[J];吉林大学学报(医学版);2003年03期

3 李晓光,谭文杰,刘文玲,刘敏,杨宪勇,王延秀,赵峰,石亮;颜面皮肤癌中NOS和VEGF的表达及其临床病理意义[J];重庆医学;2005年03期

4 吴向丰,桑润滋,张增力,张国磊,张颖;一氧化氮对下丘脑-垂体-卵巢轴的生理调控[J];动物医学进展;2005年07期

5 陈兰;曹佩霞;;FOXL2评估卵巢储备功能的临床应用[J];湖北民族学院学报(医学版);2010年01期

6 陈福刁;;低氧暴露复合有氧运动对高脂膳食大鼠血清NO及NOS的影响[J];广州体育学院学报;2010年03期

7 王哲;耿旭景;全松;;194例多囊卵巢综合征不孕患者体外受精-胚胎移植临床结局及相关分析[J];妇产与遗传(电子版);2013年01期

8 覃茜;刘冬娥;;PTEN与女性生殖[J];国际生殖健康/计划生育杂志;2013年06期

9 张冀;张曼曼;王军;张贝贝;杨焕;庄淑珍;张晓红;;新疆雪莲提取液预防小鼠卵巢早衰的初步研究[J];安徽农业科学;2013年26期

10 蒋义赛;白军;;协同护理对试管婴儿受孕妇女流产后病率的影响[J];广东医学;2014年03期

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1 王仲慧;唐彩琰;莫虹斐;孟霞;张文华;李飞虎;赵善廷;陈树林;;山羊黄体细胞的原代培养及鉴定[A];中国畜牧兽医学会动物解剖学及组织胚胎学分会第十七次学术研讨会论文集（下）[C];2012年

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1 潘林林;基于新一代测序技术的生后小鼠卵巢发育过程中基因表达谱变化的研究[D];浙江大学;2010年

2 梁星光;小鼠胚胎干细胞衍生心肌细胞Junctophilin2表征及黄酮类化合物经由蛋白异戊烯化调控分化研究[D];浙江大学;2011年

3 李辰;平阳霉素治疗后血管畸形的血管构型及细胞收缩表型改变[D];武汉大学;2005年

4 孙永强;罗非昔布调节血管内皮生长因子和诱导型一氧化氮合酶干预胃癌血管生成的实验研究[D];第二军医大学;2005年

5 王应利;视网膜周细胞对微血管内皮细胞生长和紧密连接形成影响的研究[D];第四军医大学;2006年

6 丁原全;补肾复方延缓围绝经期大鼠卵巢衰老的实验研究[D];辽宁中医药大学;2006年

7 秦莹莹;卵巢特异性转录因子NOBOX、NANOS3、LHX8在卵巢早衰发病机制中的作用研究[D];山东大学;2007年

8 李养军;ILK在糖尿病视网膜病变中作用的研究[D];第四军医大学;2007年

9 易康乐;Figla和BDNF对猪和牛卵母细胞及早期胚胎生长发育的影响[D];吉林大学;2008年

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1 王静;小鼠ES细胞向生殖细胞的诱导分化及体内分化[D];西北农林科技大学;2011年

2 韩晓敏;卵巢过度刺激综合征中血管内皮生长因子的表达及意义[D];青岛大学;2002年

3 刘智慧;补肾固冲调经系列方对无排卵性功能失调性子宫出血患者子宫内膜血管生成的影响[D];河北医科大学;2006年

4 汤文利;p27～（kip1）在小鼠卵巢发育中的控制作用[D];山东大学;2007年

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6 姚桂东;一氧化氮对猪腔前卵泡生长发育影响的研究[D];安徽农业大学;2007年

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10 王欢;ADAM基因在卵巢颗粒细胞中的表达[D];中国医科大学;2010年

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本文编号：251839