魚類黑色素合成及信號通路的研究進展
發(fā)布時間:2021-07-21 02:20
魚類已經(jīng)被用作黑色素瘤研究的重要模型。近年來,因其病理特征均一的黑色素瘤模型及易于繁殖等優(yōu)點,魚類黑色素研究取得了較大進展。黑色素細胞(melanocytes)是魚類最重要的色素細胞,其合成的真黑色素(eumelanin)對魚類體表著色及生命活動具有重要影響,合成過程主要涉及酪氨酸基因家族的催化作用;褐黑色素(pheomelanin)以往被認為在魚類中不能合成,而近年來的研究結果為此提供了新的見解。隨著魚類黑色素合成的廣泛研究,其合成調(diào)控機制也相應被深入探索。在黑色素合成調(diào)控網(wǎng)路中,小眼畸形相關轉錄因子(microphthalmia-associated transcription factor,Mitf)是各信號通路的關鍵調(diào)控因子,受到上游α-Msh/Mc1r、Wnt/β-Catenin及Scf/c-Kit等信號途徑,介導下游酪氨酸基因家族,調(diào)控黑色素的合成。對魚類黑色素的合成及相關信號通路進行綜述,以期為魚類黑色素合成的基礎理論及水產(chǎn)養(yǎng)殖提供參考,同時也為了解人類黑色素合成的起源和調(diào)控,以及攻克黑色素瘤提供幫助。
【文章來源】:中國生物工程雜志. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
魚類黑色素合成信號通路
事實上,α-Msh/Mc1r/Asip構成的黑皮質素系統(tǒng)是調(diào)控黑色素合成的經(jīng)典途徑,在魚類中的調(diào)控模式如圖3所示。Asip是參與黑色素沉著的旁分泌信號蛋白,通過結合Mc1r與α-Msh競爭。Asip在哺乳動物真皮中表達,并促進真黑色素到褐黑色素合成的轉換[51-52]。在魚類,異位表達asip1或注射asip1 mRNA分別導致斑馬魚[53]和大菱鲆(Psetta maxima)[54]背側皮膚變白,導致酪氨酸酶家族基因表達量減少;Asip還通過Mc1r抑制青鳉α-Msh誘導的黑色素小體的運動[55]。這些研究驗證了魚類上可能存在上述調(diào)控系統(tǒng)的假設,表明Asip可能具有與哺乳動物保守的調(diào)節(jié)褐黑色素合成的功能。因此,未來應集中在黑皮質素系統(tǒng)調(diào)控魚類黑色素合成的研究上,以便證明褐黑色素在魚類的合成及調(diào)控。2.2 Wnt/β-Catenin信號通路
魚類黑色素的合成主要發(fā)生在黑色素細胞中被稱為黑色素小體的細胞器上,具體為由胞內(nèi)的內(nèi)質網(wǎng)-高爾基體-溶酶體復合物形成的特異性細胞器[2]。黑色素在魚體表皮或真皮中的聚集或擴散,就使得魚體表呈現(xiàn)不同的顏色圖案(pigment pattern)[6]。黑色素細胞由神經(jīng)嵴細胞發(fā)育而來,歷經(jīng)黑色素母細胞到達特定的靶組織,然后發(fā)育為成黑色素細胞,最終發(fā)育為成熟的黑色素細胞[1]。已有研究表明,黑色素主要有真黑色素和褐黑色素兩種,前者主要表現(xiàn)為黑色到棕色,后者則主要表現(xiàn)為紅色到黃色[15]。在魚類真黑色素合成的研究已較為清楚;而魚類上是否存在褐黑色素,目前尚有爭議,還需進一步的研究。結合目前魚類黑色素合成的相關研究,總結其黑色素合成途徑如圖1所示。1.1 魚類真黑色素的合成
【參考文獻】:
期刊論文
[1]環(huán)境光色對工業(yè)化養(yǎng)殖豹紋鰓棘鱸幼魚生長、膚色及生理指標的影響[J]. 趙寧寧,周邦維,李勇,張靜,馬駿,于學權. 中國水產(chǎn)科學. 2016(04)
碩士論文
[1]甌江彩鯉體色相關基因Sox10、Agouti、Tyrp1、Dct的分子克隆與表達分析[D]. 李康樂.上海海洋大學 2014
本文編號:3294104
【文章來源】:中國生物工程雜志. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
魚類黑色素合成信號通路
事實上,α-Msh/Mc1r/Asip構成的黑皮質素系統(tǒng)是調(diào)控黑色素合成的經(jīng)典途徑,在魚類中的調(diào)控模式如圖3所示。Asip是參與黑色素沉著的旁分泌信號蛋白,通過結合Mc1r與α-Msh競爭。Asip在哺乳動物真皮中表達,并促進真黑色素到褐黑色素合成的轉換[51-52]。在魚類,異位表達asip1或注射asip1 mRNA分別導致斑馬魚[53]和大菱鲆(Psetta maxima)[54]背側皮膚變白,導致酪氨酸酶家族基因表達量減少;Asip還通過Mc1r抑制青鳉α-Msh誘導的黑色素小體的運動[55]。這些研究驗證了魚類上可能存在上述調(diào)控系統(tǒng)的假設,表明Asip可能具有與哺乳動物保守的調(diào)節(jié)褐黑色素合成的功能。因此,未來應集中在黑皮質素系統(tǒng)調(diào)控魚類黑色素合成的研究上,以便證明褐黑色素在魚類的合成及調(diào)控。2.2 Wnt/β-Catenin信號通路
魚類黑色素的合成主要發(fā)生在黑色素細胞中被稱為黑色素小體的細胞器上,具體為由胞內(nèi)的內(nèi)質網(wǎng)-高爾基體-溶酶體復合物形成的特異性細胞器[2]。黑色素在魚體表皮或真皮中的聚集或擴散,就使得魚體表呈現(xiàn)不同的顏色圖案(pigment pattern)[6]。黑色素細胞由神經(jīng)嵴細胞發(fā)育而來,歷經(jīng)黑色素母細胞到達特定的靶組織,然后發(fā)育為成黑色素細胞,最終發(fā)育為成熟的黑色素細胞[1]。已有研究表明,黑色素主要有真黑色素和褐黑色素兩種,前者主要表現(xiàn)為黑色到棕色,后者則主要表現(xiàn)為紅色到黃色[15]。在魚類真黑色素合成的研究已較為清楚;而魚類上是否存在褐黑色素,目前尚有爭議,還需進一步的研究。結合目前魚類黑色素合成的相關研究,總結其黑色素合成途徑如圖1所示。1.1 魚類真黑色素的合成
【參考文獻】:
期刊論文
[1]環(huán)境光色對工業(yè)化養(yǎng)殖豹紋鰓棘鱸幼魚生長、膚色及生理指標的影響[J]. 趙寧寧,周邦維,李勇,張靜,馬駿,于學權. 中國水產(chǎn)科學. 2016(04)
碩士論文
[1]甌江彩鯉體色相關基因Sox10、Agouti、Tyrp1、Dct的分子克隆與表達分析[D]. 李康樂.上海海洋大學 2014
本文編號:3294104
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