糖代謝在發(fā)育過程中起到重要作用,例如為多種生物學(xué)過程提供能量和參與表觀遺傳學(xué)修飾的調(diào)控等。早期胚胎發(fā)育從受精卵開始主要消耗輸卵管內(nèi)的丙酮酸,進行氧化磷酸化提供能量。發(fā)育到囊胚階段則主要利用子宮內(nèi)的葡萄糖進行氧化磷酸化和糖酵解提供能量,同時也增加了氧的消耗。隨后,胚胎植入到缺少氧氣的子宮壁中,糖酵解過程將占據(jù)主導(dǎo)地位,此階段幾乎所有的丙酮酸都轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗帷Ｗ詈蟮脚咛テ鞴偕呻A段逐漸增加氧化磷酸化并與糖酵解達到一個動態(tài)平衡的狀態(tài)。早期胚胎發(fā)育中糖代謝類型的轉(zhuǎn)變以及產(chǎn)生的糖代謝中間產(chǎn)物都與胚胎發(fā)育有著密切的關(guān)系。糖代謝中關(guān)鍵基因之一,丙酮酸激酶（PK）參與糖酵解過程的最后步驟,催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）生成丙酮酸。編碼PK的基因包括丙酮酸激酶M型（Pkm）和丙酮酸激酶LR型（Pklr）,每個基因又可以產(chǎn)生兩種不同亞型。PKM蛋白的兩種不同亞型PKM1和PKM2蛋白具有不同的催化活性。為了研究Pkm1和Pkm2基因在哺乳動物發(fā)育過程中的作用,我們利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)高效快速構(gòu)建Pkm1和Pkm2基因敲除小鼠。首先,通過張鋒實驗室sgRNA設(shè)計網(wǎng)站選擇合適的sgRNA序列,并... 

【文章來源】：大連醫(yī)科大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

哺乳動物早期胚胎發(fā)育與糖代謝變化過程

大連醫(yī)科大學(xué)碩士學(xué)位論文物中[4-7]。PKM1 蛋白具有組成型高催化活性特點，并且在終末分化的細(xì)胞和組織中表達，其中包括需要大量能量供應(yīng)的心臟，腦和肌肉組織中。相反，PKM2 蛋白則具有調(diào)節(jié)型催化活性特點，在具有合成代謝功能的早期胚胎，多能干細(xì)胞和脾、肺、肝臟等許多成體組織和增殖細(xì)胞中表達，以及迄今為止研究的所有癌癥和癌細(xì)胞系（圖 2C）[1, 2, 4, 8]。

不同的狀態(tài)存在，四聚體狀態(tài) PKM2 蛋白表現(xiàn)出高催化活性，二聚體狀態(tài) PKM2蛋白具有低催化活性。但 PKM2 蛋白活性受許多變構(gòu)效應(yīng)子和翻譯后水平修飾的調(diào)控而影響其在高活性和低活性之間的切換（圖3）[9]。如與1,6-二磷酸果糖（FBP，糖酵解中的上游中間體）的結(jié)合導(dǎo)致 PKM2 蛋白采用類似于 PKM1 蛋白的穩(wěn)定的活性構(gòu)象[10, 11]。除 FBP 之外，其他代謝物也可以促進 PKM2 蛋白活化[12-15]。在生長因子信號傳過程中，PKM2 蛋白的活化能夠被與酪氨酸磷酸化蛋白的相互


本文編號：3116524