【摘要】：原生動(dòng)物纖毛蟲細(xì)胞結(jié)構(gòu)高度特化,是最復(fù)雜的單細(xì)胞生物。纖毛蟲皮層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,胞質(zhì)內(nèi)具有多種細(xì)胞器,各胞器協(xié)同作用完成多種生命活動(dòng)。纖毛蟲射出胞器具有防御、捕食、胞間交流等重要功能,而且其對(duì)原生動(dòng)物系統(tǒng)學(xué)以及分類學(xué)提供了參考依據(jù),因此纖毛蟲射出胞器一直是國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。目前,對(duì)于模式生物——四膜蟲及草履蟲的射出胞器研究已經(jīng)十分深入,而對(duì)于高等腹毛目纖毛蟲研究較少,且僅有形態(tài)學(xué)水平的報(bào)道,對(duì)于其組成成分及其功能未有涉及。本文通過微分干涉相差顯微術(shù)、掃描電鏡術(shù)、透射電鏡術(shù)對(duì)長顆粒尖毛蟲(Oxytricha longigranulosa)射出胞器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,通過甲基綠-派洛寧染色法、阿爾新蘭染色法、掃描電鏡術(shù)以及高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)顆粒尖毛蟲(Oxytricha granulifera)射出胞器的蛋白質(zhì)組成成分進(jìn)行更加深入的探討。主要結(jié)果如下:1長顆粒尖毛蟲形態(tài)觀察及射出胞器的研究長顆粒尖毛蟲細(xì)胞呈細(xì)長條形,背腹扁平,長80-110 μm,寬30-50 μm,是具有典型的"8-5-5"腹面纖毛模式的尖毛蟲,其左、右緣棘毛各1列。光鏡下可見其表膜下存在無色的圓形顆粒狀結(jié)構(gòu),直徑約0.5 μm。背面觀顯示,相鄰兩列背觸毛之間球形顆粒排成3-5列長列,并隨身體彎曲發(fā)生彎曲;腹面觀顯示,球形顆粒在腹棘毛周圍相對(duì)分布較少,其多分布于細(xì)胞的頭部、尾部,以及左右緣棘毛附近。本文首次從超微結(jié)構(gòu)對(duì)長顆粒尖毛蟲形態(tài)及射出胞器的分布進(jìn)行了詳細(xì)描述。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),長顆粒尖毛蟲射出胞器位于表膜下,背面多呈長列或者短列狀分布,且在背觸毛周圍稍有聚集;腹面分布與背面有明顯的差異,腹面射出胞器多聚集分布在口圍帶附近,橫棘毛下方可見射出胞器3-4排呈"弧形"排列;右緣棘毛左側(cè)2-3列射出胞器縱貫體長;左緣棘毛右側(cè)2-3射出胞器始于腹面中部一直延伸至尾部。分泌出體外的射出胞器豎直或斜向分布在體表,呈"梭型",長約1μm,頂部為直徑約0.5μm,凹陷小窩,尾部稍尖。將細(xì)胞剖開,清晰可見表膜下整齊排列的成熟射出胞器。透射電鏡觀察顯示,成熟的射出胞器為外被薄膜的橢圓形結(jié)構(gòu),長度約1μm,寬度約為0.5 μm,與掃描電鏡下觀察一致。頂部有低電子密度的凹陷小窩,體部電子密度高且均一。長顆粒尖毛蟲無色皮層顆粒與射出胞器在胞器分布、形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面具有高度一致性,在受到刺激時(shí)可分泌出體外,因此認(rèn)為其無色皮層顆粒就是一種射出胞器。這種射出胞器和黏液泡、毒素泡在結(jié)構(gòu)和發(fā)射機(jī)制上具有較大差異,而與顆粒尖毛蟲、印度原毛蟲射出胞器在定位、結(jié)構(gòu)、組成方面具有高度一致性,因此作者認(rèn)為此射出胞器為"分泌型"射出胞器,并且通過比較尖毛蟲科其他具有無色皮層顆粒的種類,推測(cè)所有尖毛蟲科的無色皮層顆粒都是此類射出胞器。2顆粒尖毛蟲射出胞器的蛋白質(zhì)成分分析本文通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),低濃度基綠-派洛寧溶液刺激顆粒尖毛蟲細(xì)胞后,射出胞器在細(xì)胞表面形成一層"殼"狀結(jié)構(gòu),而顆粒尖毛蟲則通過不斷的收縮運(yùn)動(dòng)從"殼"中脫離。利用離心法可對(duì)射出結(jié)構(gòu)形成的"殼"進(jìn)行濃縮收集。將聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)所得的特異性條帶進(jìn)行高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析(LC-MS/MS),檢索Oxytricha trifallax蛋白數(shù)據(jù)庫,對(duì)比質(zhì)譜鑒定結(jié)果的篩選標(biāo)準(zhǔn)與蛋白質(zhì)可信度判斷標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果顯示:射出胞器中有4種高可信蛋白以及21種可信蛋白;在25種蛋白質(zhì)中有8種已知蛋白質(zhì)和17種未知蛋白質(zhì)。8種已知蛋白分別為:S5核糖體蛋白(Ribosomal protein S5)、β-微管蛋白(Tubulin beta chain)、脒基轉(zhuǎn)移酶(Amidinotransferase)、含蛋白激酶蛋白(Protein kinasedomain containing protein)、PAS 結(jié)構(gòu)域的蛋白家族(PAS domain S-box family protein)、胸苷激酶(Thymidine kinase)、PP2C、鈣調(diào)蛋白鈣依賴蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinase)。除此之外,還有多種具有高可信度的未知蛋白質(zhì),猜測(cè)這些蛋白質(zhì)與射出胞器形成與射出有密切聯(lián)系。本文研究的尖毛蟲射出胞器蛋白質(zhì)組成與其他常見種類射出胞器差異較大。四膜蟲黏液泡的主要成分為高分子量的粘多糖、天冬氨酸蛋白酶、Cth4p等,四膜蟲黏液泡所含成分在顆粒尖毛蟲均未見報(bào)道;顆粒尖毛蟲細(xì)胞所測(cè)得蛋白質(zhì)種類更豐富,但未發(fā)現(xiàn)與黏液泡蛋白相關(guān)成分。相比于刺絲泡、毒素泡內(nèi)含有毒物質(zhì),本文研究中也沒有發(fā)現(xiàn)與毒素類物質(zhì)相關(guān)的蛋白質(zhì),因而認(rèn)為本報(bào)道的蛋白質(zhì)為尖毛蟲科射出胞器所特有的蛋白質(zhì)組成,這種射出胞器在射出機(jī)制、功能方面與低等纖毛蟲射出胞器存在差異。鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶可能與鈣聯(lián)蛋白和Ca2+相互作用,推測(cè)可能有利于射出胞器在受外界刺激時(shí)分泌出體外;S5核糖體蛋白或?qū)囟却碳ど涑霭鞣置诔鲶w外有重要促進(jìn)作用;脒基轉(zhuǎn)移酶則可能通過對(duì)磷酸和磷酸肌酸的作用,促進(jìn)ATP的合成,為射出胞器分泌出體外提供能量支持。除此之外,還有多種具有高可信度的未知蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)的功能則有待進(jìn)一步研究。本文對(duì)長顆粒尖毛蟲及其射出胞器形態(tài)、分布等情況做了詳細(xì)的描述,并對(duì)射出胞器與表膜下微管帶的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行了深入分析,為尖毛蟲科射出胞器的相關(guān)研究豐富了資料。文章中首次就獲得大量射出胞器的方法進(jìn)行了詳細(xì)描述,并且首次對(duì)射出物的蛋白質(zhì)組成進(jìn)行了初步探討。此研究為認(rèn)識(shí)射出胞器的組成提供了新的研究思路,并對(duì)進(jìn)一步闡明原生動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、形成、進(jìn)化、功能以及細(xì)胞調(diào)控等提供了基礎(chǔ)資料。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q954

【參考文獻(xiàn)】

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4 張小翠;翟羽佳;倪兵;顧福康;;纖毛蟲念珠異列蟲射出胞器的超微結(jié)構(gòu)觀察[J];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

5 田媛;張俊平;;核糖體蛋白質(zhì)的新功能及其與相關(guān)疾病的關(guān)系[J];生命的化學(xué);2011年04期

6 周瑤;王正君;章駿;顧福康;;Ultrastructure of extrusomes in hypotrichous ciliate Pseudourostyla nova[J];Chinese Journal of Oceanology and Limnology;2011年01期

7 柳偉君;欒菊敏;俞麗麗;余齊耀;顧福康;;偽紅色雙軸蟲皮層色素顆粒和黏液泡的顯微、亞顯微結(jié)構(gòu)觀察[J];復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

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9 周海英;王正君;生欣;顧�？�;;Trichototaxis songi細(xì)胞皮層色素顆粒的顯微和亞顯微觀察[J];華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年04期

10 章駿;倪兵;盛春;顧福康;;大尾柱蟲粘液泡的超微結(jié)構(gòu)觀察[J];復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

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本文編號(hào)：2470616