蛻皮激素引發(fā)的鈣離子/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶Ⅱ信號轉(zhuǎn)導途徑以及蛋白激酶A信號轉(zhuǎn)導途徑對基因組轉(zhuǎn)錄的調(diào)控
發(fā)布時間:2021-01-16 18:11
研究背景及存在的科學問題蛻皮激素(20-Hydroxyecdysone,20E)在昆蟲蛻皮和變態(tài)中起主導作用。過去認為20E直接進入細胞啟動基因轉(zhuǎn)錄,即基因組途徑。近年的研究中發(fā)現(xiàn)細胞膜上存在響應蛻皮激素的G蛋白偶聯(lián)受體(ErGPCRs),它們能介導20E引發(fā)的細胞內(nèi)Ca2+濃度的迅速升高,進而活化蛋白激酶C (PKC)信號轉(zhuǎn)導途徑,即非基因組途徑。胞內(nèi)Ca2+濃度升高后需要與胞內(nèi)多種鈣結(jié)合蛋白形成復合物來發(fā)揮作用,如鈣調(diào)蛋白(calmodulin, CaM)。CaM可以結(jié)合4個Ca2+形成Ca2+/CaM活性復合物,進而結(jié)合鈣離子/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ),使CaMKⅡ發(fā)生白磷酸修飾而活化;罨蟮腃aMKⅡ在細胞核內(nèi)可以磷酸化轉(zhuǎn)錄因子或其他蛋白,從而調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。但CaMKⅡ在20E調(diào)控的Ca2+信號途徑中的功能及作用機理尚不清楚。果蠅中的研究還發(fā)現(xiàn)細胞膜上的多巴胺/蛻皮激素受體(DmDopEcR)可以和20E結(jié)合并可以介導胞內(nèi)cAMP濃度升高;蛻皮激素在30 s內(nèi)誘導家蠶前絲腺細胞內(nèi)cAMP濃度升高,表明20E可能誘導cAMP介導的非基因組信號途徑。cAMP與依賴c...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 前言
一. 概述
二. 昆蟲蛻皮變態(tài)的分子機理
2.1 昆蟲發(fā)育過程中體內(nèi)激素滴度變化
2.2 類固醇激素20-羥基蛻皮酮(20E)產(chǎn)生及釋放
2.3 20E引發(fā)的基因組信號途徑
三. 動物類固醇激素所觸發(fā)的非基因組信號轉(zhuǎn)導途徑
3.1 G蛋白偶聯(lián)受體(G protein coupled receptors,GPCR)
3.2 雌激素引發(fā)的非基因組信號轉(zhuǎn)導途徑
3.3 20E引發(fā)的非基因組信號轉(zhuǎn)導途徑
四. 存在的科學問題及實驗方案
第二章 類固醇激素20E通過非基因組途徑激活鈣離子/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶Ⅱ調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄
一. 前言
二. 實驗材料與方法
2.1. 實驗材料
2.2. 實驗方法
三. 實驗結(jié)果
3.1. 棉鈴蟲鈣離子/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)克隆及鑒定
3.2. 在棉鈴蟲變態(tài)時期CaMKII表達水平和磷酸化水平升高
3.3 沉默CaMKII抑制20E誘導的基因的表達和化蛹
3.4 CaMKII在20E誘導F介導HDAC3出核調(diào)控USP1賴氨酸乙;
3.5 EcRB1和USP1異源二聚體的形成以及與EcRE的結(jié)合依賴USP1賴氨酸乙;揎
四. 討論
4.1 20E通過非基因組信號轉(zhuǎn)導通路誘導CaMKII磷酸化及核轉(zhuǎn)位
4.2 20E通過CaMKII調(diào)節(jié)USP1賴氨酸乙酰化起始基因轉(zhuǎn)錄
五. 小結(jié)
第三章 類固醇激素20E通過PKA信號轉(zhuǎn)導途徑上調(diào)基因轉(zhuǎn)錄
一. 前言
二. 材料與方法
2.1. 實驗材料
2.2 實驗方法
三. 結(jié)果
3.1 PKAC1和CREB基因克隆及序列分析
3.2 在棉鈴蟲蛻皮和變態(tài)期PKAC1表達量升高
3.3 沉默PKAC1抑制幼蟲蛹化以及20E誘導的基因表達
3.4 20E通過ErGPCR2介導PKAC1的磷酸化并誘導其向細胞核轉(zhuǎn)移
3.5 20E通過PKAC1調(diào)節(jié)CREB的磷酸化
3.6 20E通過非基因組通路介導CREB磷酸化并與CRE結(jié)合
3.7 20E通過CRE增強對HHR3基因轉(zhuǎn)錄的誘導
3.8 20E通過cAMP-,PKAC1-,CREB-非基因組通路增強20E應答基因表達
四. 討論
4.1 20E通過ErGPCR2誘導PKAC1磷酸化和細胞核定位
4.2 20E活化的PKAC 1直接磷酸化CREB并使之結(jié)合到CRE上增強基因轉(zhuǎn)錄
4.3 20E誘導的PKC信號轉(zhuǎn)導途徑和PKA信號轉(zhuǎn)導途徑之間的關(guān)系
五. 小結(jié)
第四章 論文的創(chuàng)新點及意義
4.1 論文的創(chuàng)新點總結(jié)
4.2 論文的不足之處
參考文獻
致謝
攻讀學位期間已發(fā)表和寫作中的論文
附件
本文編號:2981295
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學位級別】:博士
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ABSTRACT
符號說明
第一章 前言
一. 概述
二. 昆蟲蛻皮變態(tài)的分子機理
2.1 昆蟲發(fā)育過程中體內(nèi)激素滴度變化
2.2 類固醇激素20-羥基蛻皮酮(20E)產(chǎn)生及釋放
2.3 20E引發(fā)的基因組信號途徑
三. 動物類固醇激素所觸發(fā)的非基因組信號轉(zhuǎn)導途徑
3.1 G蛋白偶聯(lián)受體(G protein coupled receptors,GPCR)
3.2 雌激素引發(fā)的非基因組信號轉(zhuǎn)導途徑
3.3 20E引發(fā)的非基因組信號轉(zhuǎn)導途徑
四. 存在的科學問題及實驗方案
第二章 類固醇激素20E通過非基因組途徑激活鈣離子/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶Ⅱ調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄
一. 前言
二. 實驗材料與方法
2.1. 實驗材料
2.2. 實驗方法
三. 實驗結(jié)果
3.1. 棉鈴蟲鈣離子/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)克隆及鑒定
3.2. 在棉鈴蟲變態(tài)時期CaMKII表達水平和磷酸化水平升高
3.3 沉默CaMKII抑制20E誘導的基因的表達和化蛹
3.4 CaMKII在20E誘導F介導HDAC3出核調(diào)控USP1賴氨酸乙;
3.5 EcRB1和USP1異源二聚體的形成以及與EcRE的結(jié)合依賴USP1賴氨酸乙;揎
四. 討論
4.1 20E通過非基因組信號轉(zhuǎn)導通路誘導CaMKII磷酸化及核轉(zhuǎn)位
4.2 20E通過CaMKII調(diào)節(jié)USP1賴氨酸乙酰化起始基因轉(zhuǎn)錄
五. 小結(jié)
第三章 類固醇激素20E通過PKA信號轉(zhuǎn)導途徑上調(diào)基因轉(zhuǎn)錄
一. 前言
二. 材料與方法
2.1. 實驗材料
2.2 實驗方法
三. 結(jié)果
3.1 PKAC1和CREB基因克隆及序列分析
3.2 在棉鈴蟲蛻皮和變態(tài)期PKAC1表達量升高
3.3 沉默PKAC1抑制幼蟲蛹化以及20E誘導的基因表達
3.4 20E通過ErGPCR2介導PKAC1的磷酸化并誘導其向細胞核轉(zhuǎn)移
3.5 20E通過PKAC1調(diào)節(jié)CREB的磷酸化
3.6 20E通過非基因組通路介導CREB磷酸化并與CRE結(jié)合
3.7 20E通過CRE增強對HHR3基因轉(zhuǎn)錄的誘導
3.8 20E通過cAMP-,PKAC1-,CREB-非基因組通路增強20E應答基因表達
四. 討論
4.1 20E通過ErGPCR2誘導PKAC1磷酸化和細胞核定位
4.2 20E活化的PKAC 1直接磷酸化CREB并使之結(jié)合到CRE上增強基因轉(zhuǎn)錄
4.3 20E誘導的PKC信號轉(zhuǎn)導途徑和PKA信號轉(zhuǎn)導途徑之間的關(guān)系
五. 小結(jié)
第四章 論文的創(chuàng)新點及意義
4.1 論文的創(chuàng)新點總結(jié)
4.2 論文的不足之處
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致謝
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