斑馬魚Ppm1g蛋白AD結(jié)構(gòu)域敲除實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⒓跋嚓P(guān)生物學(xué)功能初步分析
發(fā)布時(shí)間：2020-12-06 10:35
在人類疾病中,神經(jīng)系統(tǒng)性疾病的發(fā)生越來(lái)越頻繁,而絕大多數(shù)疾病的致病機(jī)制尚不清楚,加上治療手段有限,這導(dǎo)致患者及其家庭深受痛苦,因此,對(duì)于基礎(chǔ)研究領(lǐng)域而言,可以利用模式生物構(gòu)建與人類疾病相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?同時(shí)結(jié)合分子生物學(xué)的手段來(lái)研究某些神經(jīng)發(fā)育相關(guān)因子的生物學(xué)功能或探討相關(guān)疾病的致病機(jī)理,這將對(duì)臨床上神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷和治療具有重要參考價(jià)值。斑馬魚憑借胚胎透明、體外受精和體外發(fā)育等優(yōu)勢(shì),深受研究者的喜愛(ài),日益成為了神經(jīng)生物學(xué)及相關(guān)疾病研究等領(lǐng)域的一種理想模式動(dòng)物�；蚓庉嫾夹g(shù)的迅猛發(fā)展與應(yīng)用,CRISPR/Cas9技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生,國(guó)內(nèi)外利用CRISPR/Cas9技術(shù)和模式動(dòng)物斑馬魚進(jìn)行神經(jīng)系統(tǒng)疾病模型相關(guān)研究,取得了重要進(jìn)展,同時(shí)促進(jìn)了神經(jīng)系統(tǒng)研究領(lǐng)域的發(fā)展。PP2C蛋白磷酸酶是一類金屬依賴性磷酸酶家族,PPM1G作為該家族成員之一,除了包含與該家族成員相同的部分結(jié)構(gòu)域外,在該蛋白序列的第138至157氨基酸殘基包含一個(gè)高度保守的特異結(jié)構(gòu)域,即酸性結(jié)構(gòu)域（Acidic Domain,AD）。也有研究表明,小鼠Ppm1g基因的敲除導(dǎo)致敲除鼠出現(xiàn)了神經(jīng)發(fā)育異常的突變表型;但對(duì)于PPM1G蛋白...
【文章來(lái)源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
斑馬魚胚胎神經(jīng)胚層早期發(fā)育模式
斑馬魚PPM1G蛋白AD結(jié)構(gòu)域敲除實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⒓跋嚓P(guān)生物學(xué)功能初步分析5圖1-2CRISPR/Cas9技術(shù)原理圖（引自李君，遺傳，2013）1.5PPM1G的研究現(xiàn)狀PP2C（ProteinPhosphatase2C,PP2C）是一類金屬依賴性磷酸酶家族，PP2C家族成員包含PP2Cα、PP2Cβ和PP2Cγ（又稱PPM1G）。PPM1G（ProteinPhosphatase,Mg2+/Mn2+Dependent,1G）與PP2Cα和PP2Cβ序列較保守，且其具有一個(gè)特異的酸性結(jié)構(gòu)域（AcidicDomian，AD），這是PPM1G別于其PP2C家族成員所特有的一個(gè)結(jié)構(gòu)域，同時(shí)有關(guān)該結(jié)構(gòu)域在生物體內(nèi)的功能尚未有文獻(xiàn)報(bào)道[55]。斑馬魚Ppm1g蛋白的編碼基因ppm1g位于斑馬魚13號(hào)染色體上，具有10個(gè)外顯子，mRNA全長(zhǎng)1488bp，編碼496氨基酸。其中，Ppm1g-AD結(jié)構(gòu)域編碼序列位于第5個(gè)外顯子，包含60bp，編碼20個(gè)氨基酸。在斑馬魚中，F(xiàn)oster等人對(duì)ppm1g的表達(dá)進(jìn)行了分析，如圖1-3所示，研究發(fā)現(xiàn)ppm1g主要在大腦，脊髓，眼睛和鰓弓等位置高表達(dá)；隨后，F(xiàn)oster等人通過(guò)MO技術(shù)敲低斑馬魚ppm1g基因的表達(dá)，導(dǎo)致斑馬魚出現(xiàn)了中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常、頭部較小且中腦充氣不足等突變表型。與此同時(shí)，研究者通過(guò)CRISPR/Cas9技術(shù)構(gòu)建鼠Ppm1g敲除品系，發(fā)現(xiàn)敲除鼠中出現(xiàn)了顱面缺陷、神經(jīng)管閉合失敗等突變表型[56]。在體外HeLa細(xì)胞中，通過(guò)siRNA來(lái)干擾細(xì)胞內(nèi)ppm1g的表達(dá)，檢測(cè)到細(xì)胞內(nèi)不僅出現(xiàn)了PPM1G蛋白量大量減少，同時(shí)細(xì)胞的增殖速率下降了約三倍。此外，研究者發(fā)現(xiàn)PPM1G蛋白磷酸酶能夠使細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p27發(fā)生去磷酸化作用，以此來(lái)調(diào)控細(xì)胞周期的進(jìn)展[57]。通過(guò)免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)，研究者發(fā)現(xiàn)PPM1G蛋白能夠結(jié)合組蛋白H2A和H2B，但缺失酸性結(jié)構(gòu)域AD后卻無(wú)法與之結(jié)合；同時(shí)，對(duì)于磷酸化的組蛋白H2A和H2B，
ppm1g表達(dá)分析
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]One-step generation of zebrafish carrying a conditional knockoutknockin visible switch via CRISPR/Cas9-mediated intron targeting[J]. Jia Li,Hong-Yu Li,Shan-Ye Gu,Hua-Xing Zi,Lai Jiang,Jiu-Lin Du. Science China(Life Sciences). 2020(01)
[2]模式生物斑馬魚在中藥藥效物質(zhì)篩選中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王成,龔莉虹,郭朝成,何林峰,趙興桃,李蕓霞. 中草藥. 2019(24)
[3]成都地區(qū)腦性癱瘓患兒422例伴發(fā)小頭畸形臨床分析[J]. 馬丹,王秋,羅蓉,趙金桂,王芳芳,李娜. 中國(guó)實(shí)用兒科雜志. 2019(01)
[4]重視兒童神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病的病因及臨床研究[J]. 彭鏡,尹飛. 中國(guó)醫(yī)師雜志. 2018 (09)
[5]自閉癥譜系障礙的免疫學(xué)研究進(jìn)展[J]. 金靖誼,時(shí)小燕. 河南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2018(02)
[6]Mecp2在斑馬魚胚胎神經(jīng)發(fā)育中對(duì)NOTCH信號(hào)通路的調(diào)控[J]. 何麗番,高海. 生物技術(shù)通報(bào). 2016(04)
[7]基因修飾技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張白雪,孫其信,李海峰. 生物工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[8]線粒體功能缺陷和神經(jīng)系統(tǒng)疾病[J]. 米慧,林蓓,管敏鑫. 生命科學(xué). 2012(06)
本文編號(hào)：2901229
【文章來(lái)源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
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【學(xué)位級(jí)別】：碩士
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斑馬魚胚胎神經(jīng)胚層早期發(fā)育模式
斑馬魚PPM1G蛋白AD結(jié)構(gòu)域敲除實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⒓跋嚓P(guān)生物學(xué)功能初步分析5圖1-2CRISPR/Cas9技術(shù)原理圖（引自李君，遺傳，2013）1.5PPM1G的研究現(xiàn)狀PP2C（ProteinPhosphatase2C,PP2C）是一類金屬依賴性磷酸酶家族，PP2C家族成員包含PP2Cα、PP2Cβ和PP2Cγ（又稱PPM1G）。PPM1G（ProteinPhosphatase,Mg2+/Mn2+Dependent,1G）與PP2Cα和PP2Cβ序列較保守，且其具有一個(gè)特異的酸性結(jié)構(gòu)域（AcidicDomian，AD），這是PPM1G別于其PP2C家族成員所特有的一個(gè)結(jié)構(gòu)域，同時(shí)有關(guān)該結(jié)構(gòu)域在生物體內(nèi)的功能尚未有文獻(xiàn)報(bào)道[55]。斑馬魚Ppm1g蛋白的編碼基因ppm1g位于斑馬魚13號(hào)染色體上，具有10個(gè)外顯子，mRNA全長(zhǎng)1488bp，編碼496氨基酸。其中，Ppm1g-AD結(jié)構(gòu)域編碼序列位于第5個(gè)外顯子，包含60bp，編碼20個(gè)氨基酸。在斑馬魚中，F(xiàn)oster等人對(duì)ppm1g的表達(dá)進(jìn)行了分析，如圖1-3所示，研究發(fā)現(xiàn)ppm1g主要在大腦，脊髓，眼睛和鰓弓等位置高表達(dá)；隨后，F(xiàn)oster等人通過(guò)MO技術(shù)敲低斑馬魚ppm1g基因的表達(dá)，導(dǎo)致斑馬魚出現(xiàn)了中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常、頭部較小且中腦充氣不足等突變表型。與此同時(shí)，研究者通過(guò)CRISPR/Cas9技術(shù)構(gòu)建鼠Ppm1g敲除品系，發(fā)現(xiàn)敲除鼠中出現(xiàn)了顱面缺陷、神經(jīng)管閉合失敗等突變表型[56]。在體外HeLa細(xì)胞中，通過(guò)siRNA來(lái)干擾細(xì)胞內(nèi)ppm1g的表達(dá)，檢測(cè)到細(xì)胞內(nèi)不僅出現(xiàn)了PPM1G蛋白量大量減少，同時(shí)細(xì)胞的增殖速率下降了約三倍。此外，研究者發(fā)現(xiàn)PPM1G蛋白磷酸酶能夠使細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p27發(fā)生去磷酸化作用，以此來(lái)調(diào)控細(xì)胞周期的進(jìn)展[57]。通過(guò)免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)，研究者發(fā)現(xiàn)PPM1G蛋白能夠結(jié)合組蛋白H2A和H2B，但缺失酸性結(jié)構(gòu)域AD后卻無(wú)法與之結(jié)合；同時(shí)，對(duì)于磷酸化的組蛋白H2A和H2B，
ppm1g表達(dá)分析
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]One-step generation of zebrafish carrying a conditional knockoutknockin visible switch via CRISPR/Cas9-mediated intron targeting[J]. Jia Li,Hong-Yu Li,Shan-Ye Gu,Hua-Xing Zi,Lai Jiang,Jiu-Lin Du. Science China(Life Sciences). 2020(01)
[2]模式生物斑馬魚在中藥藥效物質(zhì)篩選中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王成,龔莉虹,郭朝成,何林峰,趙興桃,李蕓霞. 中草藥. 2019(24)
[3]成都地區(qū)腦性癱瘓患兒422例伴發(fā)小頭畸形臨床分析[J]. 馬丹,王秋,羅蓉,趙金桂,王芳芳,李娜. 中國(guó)實(shí)用兒科雜志. 2019(01)
[4]重視兒童神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病的病因及臨床研究[J]. 彭鏡,尹飛. 中國(guó)醫(yī)師雜志. 2018 (09)
[5]自閉癥譜系障礙的免疫學(xué)研究進(jìn)展[J]. 金靖誼,時(shí)小燕. 河南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2018(02)
[6]Mecp2在斑馬魚胚胎神經(jīng)發(fā)育中對(duì)NOTCH信號(hào)通路的調(diào)控[J]. 何麗番,高海. 生物技術(shù)通報(bào). 2016(04)
[7]基因修飾技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張白雪,孫其信,李海峰. 生物工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[8]線粒體功能缺陷和神經(jīng)系統(tǒng)疾病[J]. 米慧,林蓓,管敏鑫. 生命科學(xué). 2012(06)
本文編號(hào)：2901229
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