本文關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì)�；D(zhuǎn)移酶 ZDHHC3 在卵母細(xì)胞成熟過程中的功能研究　出處：《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 卵母細(xì)胞 減數(shù)分裂 棕櫚酰化 Gαs ZDHHC3

【摘要】：有性生殖生物通過配子來傳遞遺傳信息到子代。其配子的產(chǎn)生需要通過減數(shù)分裂從而在受精后維持體細(xì)胞染色體數(shù)目穩(wěn)定。絕大多數(shù)脊椎動物的卵母細(xì)胞在生長完成后長期停滯于減數(shù)分裂的前期(也稱為G2期)。G2期停滯是卵母細(xì)胞的關(guān)鍵檢驗(yàn)點(diǎn)之一。在激素的刺激下,卵母細(xì)胞重啟減數(shù)分裂進(jìn)程的過程被稱為G2/M期轉(zhuǎn)換。減數(shù)分裂G2/M期轉(zhuǎn)換的調(diào)控對于卵子質(zhì)量和受精至關(guān)重要。G2/M期轉(zhuǎn)換是如何調(diào)控的是發(fā)育生物學(xué)的重要科學(xué)問題之一。G蛋白偶聯(lián)(GPCR-Gas-Adenylyl cyclase-cAMP)信號通路在卵母細(xì)胞減數(shù)分裂停滯中具有重要作用,該通路在維持人、小鼠和非洲爪蛙卵母細(xì)胞減數(shù)分裂停滯中具有高度保守性。蛋白質(zhì)修飾是很多生物學(xué)過程的調(diào)控方式,蛋白質(zhì)棕櫚�；舱{(diào)控了GPCR信號通路,我們此前的研究表明長鏈脂酰輔酶A合成酶Acs11b是非洲爪蛙卵母細(xì)胞減數(shù)分裂停滯所必需的。Acs11b可能是為下游蛋白�；D(zhuǎn)移酶提供棕櫚酰輔酶A,從而棕櫚�；揎棞p數(shù)分裂停滯所必需的關(guān)鍵蛋白。在本研究中,提供的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明ZDHHC3符合上述蛋白棕櫚�；D(zhuǎn)移酶的特征,在卵母細(xì)胞中敲降ZDHHC3會導(dǎo)致成熟加快和對孕酮反應(yīng)更加敏感。在ZDHHC3敲降卵母細(xì)胞中Gas蛋白的棕櫚�；斤@著下降。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),爪蛙卵母細(xì)胞中Gas蛋白發(fā)生棕櫚酰化修飾的主要位點(diǎn)是第三位的半胱氨酸殘基,而缺乏棕櫚�；D(zhuǎn)移酶活性的ZDHHC3突變體不能夠棕櫚�；疓as。因此,ZDHHC3是Gas棕櫚�；匦璧囊蜃�,也是通過調(diào)控Gas蛋白的棕櫚酰化參與卵母細(xì)胞減數(shù)分裂停滯的維持的關(guān)鍵蛋白質(zhì)。為了驗(yàn)證蛋白質(zhì)棕櫚�；揎検羌棺祫游锫涯讣�(xì)胞成熟保守的調(diào)控機(jī)制,隨后的實(shí)驗(yàn)用特異抑制劑直接抑制蛋白質(zhì)的棕櫚酰化,結(jié)果也導(dǎo)致了小鼠卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂恢復(fù),而同時(shí)添加酰苷酸環(huán)化酶激動劑可以部分阻斷抑制劑處理所導(dǎo)致的減數(shù)分裂恢復(fù)。以上結(jié)果說明蛋白質(zhì)的棕櫚�；矃⑴c了小鼠卵母細(xì)胞G2期的維持,蛋白質(zhì)棕櫚�；赡芤彩峭ㄟ^GPCR-Gas-Adenylyl cyclase-cAMP信號通路來調(diào)控小鼠卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂進(jìn)程。功能缺失實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,�；D(zhuǎn)移酶ZDHHC3和ZDHHC7參與維持小鼠卵母細(xì)胞G2期停滯,并很可能棕櫚�；渲械年P(guān)鍵調(diào)控蛋白。進(jìn)一步的研究顯示這一調(diào)控的主要目標(biāo)蛋白質(zhì)可能是Gas,而且�；D(zhuǎn)移酶通過調(diào)控Gαs在卵母細(xì)胞中的定位來影響其功能的發(fā)揮。為了深入研究蛋白�；D(zhuǎn)移酶ZDHHC3和ZDHHC7的生理功能,構(gòu)建了ZDHHC3和ZDHHC7基因敲除小鼠。雖然單獨(dú)敲除ZDHHC3或者ZDHHC7對雌鼠的生殖能力沒有顯著影響,但同時(shí)敲除ZDHHC3和ZDHHC7的小鼠卻無法存活,提示ZDHHC3和ZDHHC7具有功能補(bǔ)償效應(yīng),或者ZDHHC3和ZDHHC7在小鼠發(fā)育過程中有其它重要的生理功能。ZDHHC3和ZDHHC7在小鼠卵母細(xì)胞發(fā)育過程中的具體功能將需要建立ZDHHC3和ZDHHC7卵母細(xì)胞條件性敲除小鼠進(jìn)一步研究獲得答案。本研究揭示了蛋白�；D(zhuǎn)移酶ZDHHC3在卵母細(xì)胞減數(shù)分裂停滯中的重要作用以及G蛋白信號通路調(diào)控的新機(jī)制。這一發(fā)現(xiàn)將有助于更好地理解卵母細(xì)胞的發(fā)育過程,并且對于闡明蛋白質(zhì)棕櫚�；揎椪{(diào)控機(jī)制具有重要的意義。
[Abstract]:Sexual reproduction by biological gametes to transfer genetic information to offspring. The gametes through meiosis to maintain somatic chromosome number stability after fertilization. In the vast majority of early vertebrate oocytes from meiotic arrest in growth after long-term (also known as G2).G2 arrest is one of the key inspection point oocytes. In hormone stimulated oocytes during the resumption of meiosis process called G2/M transition. Control of meiosis G2/M transition to the quality of eggs and fertilized vital.G2/M transition is how regulation is an important question in developmental biology of.G protein coupled signal (GPCR-Gas-Adenylyl cyclase-cAMP) pathway plays an important role in oocyte meiotic arrest in this pathway in the maintenance of human, mouse and Xenopus frog oocytes meiosis arrest It is highly conserved. Protein modification is the regulation of many biological processes, palmitoylation also regulates GPCR signaling pathway, our previous study indicates that long chain acyl coenzyme A synthetase Acs11b is the African clawed frog oocytes meiosis arrest required.Acs11b may provide a palmitoyl coenzyme A downstream protein acyltransferase, thereby palmitoylation modification of meiosis key protein required for stagnation. In this study, experimental evidence is provided to demonstrate the characteristics of ZDHHC3 with the above protein palmitoyltransferase, knockdown of ZDHHC3 will lead to faster and more sensitive to the mature progesterone response in oocytes. Palmitoylation level of knockdown of Gas protein in oocytes the ZDHHC3 decreased significantly. Further research found that the claw frog oocytes of Gas protein in the primary sites of palmitoylation modification of cysteine is third bits The amino acid residues, and the lack of ZDHHC3 mutant palmitoyl transferase activity can not palmitoylated Gas. therefore, factor ZDHHC3 is required for Gas palmitoylation, also through regulating Gas protein palmitoylation of key proteins in oocyte meiotic arrest maintenance. In order to verify the palmitoylation modification regulation mechanism the vertebrate oocyte maturation conservative, subsequent experiments with specific inhibitors directly inhibit protein palmitoylation, results also led to the meiosis of mouse oocytes split recovery, while adding adenylyl cyclase agonist could partially block meiotic inhibitor treatment caused by the split recovery. The above results showed that the protein of palm acylation is also involved in the maintenance of mouse G2 oocytes, palmitoylation may also through the cyclase-cAMP pathway to GPCR-Gas-Adenylyl The regulation of mouse oocyte meiosis process. The experimental results show that the loss of function, ZDHHC3 and ZDHHC7 acyltransferase involved in the maintenance of mouse oocyte G2 arrest, and is likely to be a key regulatory protein palmitoylation of them. Further research shows that the main purpose of this subject is a regulatory protein may be Gas, but also through the positioning control of G acyltransferase alpha s in the oocytes to affect its function. In order to study the physiological function of protein acyltransferase ZDHHC3 and ZDHHC7, constructed ZDHHC3 and ZDHHC7 gene knockout mice. Although separate knockdown of ZDHHC3 or ZDHHC7 on the reproductive capacity of female rats had no significant effect, but at the same time ZDHHC3 and ZDHHC7 knockout mice are can not survive, suggesting that ZDHHC3 and ZDHHC7 have the function of compensation effect, or ZDHHC3 and ZDHHC7 during mouse development has other important physiological functions of.ZDHHC3 and ZDHHC 7 specific functions in the process of mouse oocyte development will require the establishment of ZDHHC3 and ZDHHC7 oocytes conditional knockout mice for further study to get answers. This study reveals a new mechanism of protein acyltransferase ZDHHC3 in oocyte meiotic arrest and the important role of G protein signal pathway. This discovery will have the development process of helping to better understand the oocytes, and is of great significance to clarify the palmitoylation modification regulation mechanism.

【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q26

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本文編號：1364952