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鱼类PIASy和SOCS1的分子鉴定与生物学功能研究

作　者: 熊燃
导　师: 邵建忠; 项黎新
学　校: 浙江大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 鱼类 PIASy SOCS1 TRIF MAVS IFN
分类号: Q78
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文对鱼类的PIASy和SOCS1进行基因鉴定,诱导表达以及生物学功能的研究。PIASy和SOCS1是JAK-STAT信号通路两类重要的调节因子家族成员,但是这两个分子的功能并不仅仅局限在JAK-STAT信号通路,而是广泛参与许多细胞因子信号通路,细胞周期,细胞凋亡,细胞分化以及免疫应答的调控。第一篇利用基因同源性等生物信息学的方法,在斑马鱼中成功预测并克隆到一个PIASy样基因。在mRNA水平研究该基因在胚胎发育不同时期以及斑马鱼成体组织中的表达情况,并且研究斑马鱼在poly (I:C)以及重组IFNφ1蛋白腹腔注射,刺激前后组织中PIASy在mRNA水平表达谱的变化。鉴于斑马鱼PIASy蛋白在序列上的高度同源性以及结构域上的保守性,提示该分子在生物学功能上的保守性。由于在哺乳动物中的研究显示,PIASy广泛参与细胞因子信号通路的调控,特别是免疫相关信号通路的调控,所以我们以斑马鱼胚胎作为研究模型,研究了斑马鱼的PIASy在TRIF, MAVS以及IFN信号通路中的功能,结果发现斑马鱼的PIASy可以抑制这3条信号通路,说明鱼类PIASy具有重要的免疫调节作用。第二篇研究了斑马鱼胚胎以及成体组织中SOCS1在mRNA水平的表达情况,以及poly (I:C)刺激前后斑马鱼SOCS1在组织中mRNA表达谱的变化。由于SOCS1在蛋白序列以及结构上的保守性,提示其免疫调节功能在进化上的高度保守。我们利用斑马鱼胚胎模型研究了斑马鱼SOCS1在IFN信号通路中的调节作用,发现斑马鱼的SOCS1可以抑制IFN信号通路。同时我们在Hela细胞中研究了河豚SOCS1对人的IFN-β信号通路的调节作用,同样发现河豚的SOCS1可以抑制人的IFN-β信号通路,说明鱼类的SOCS1分子可以跨物种发挥功能,抑制IFN信号通路,是一个功能非常保守的分子。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 文献综述  11-34
  1.1 PIASY研究进展  11-27
    1.1.1 引言  11
    1.1.2 PIAS家族研究现状  11-15
      1.1.2.1 PIAS家族成员及蛋白质结构特征  11-13
      1.1.2.2 PIAS蛋白调控基因转录的具体机制  13-15
    1.1.3 PIASy研究现状  15-25
      1.1.3.1 PIASy参与的几种主要免疫相关信号通路的调控  15-18
      1.1.3.2 PIASy分子参与细胞周期及细胞凋亡通路的调控  18
      1.1.3.3 PIASy在抗病毒免疫信号通路中的调控作用  18-25
    1.1.4 双荧光素酶检测系统在斑马鱼胚胎中的应用  25-27
  1.2 SOCS1研究进展  27-34
    1.2.1 SOCS家族研究进展  27-29
      1.2.1.1 SOCS基因的发现及其蛋白结构  27
      1.2.1.2 SOCS的表达及调控  27-28
      1.2.1.3 SOCS参与细胞因子信号传导负调控几种主要的机制  28-29
    1.2.2 SOCS1研究进展  29-32
      1.2.2.1 SOCS1的生物学功能  29-30
      1.2.2.2 SOCS1的诱导表达  30-31
      1.2.2.3 SOCS1参与Ⅰ型干扰素信号通路的调控  31
      1.2.2.4 SOCS1调控Ⅰ型干扰素信号通路的机理  31-32
    1.2.3 鱼类中SOCS家族研究现状  32-34
2 实验研究  34-96
  2.1 斑马鱼PIASY基因的克隆,生物信息学分析以及生物学功能研究  34-87
    2.1.1 斑马鱼PIASy基因克隆以及生物信息学分析  34-54
      2.1.1.1 实验材料  34-36
      2.1.1.2 实验方法  36-44
      2.1.1.3 结果与讨论  44-54
    2.1.2 斑马鱼PIASy在胚胎发育过程中以及成体组织中的表达研究  54-60
      2.1.2.1 实验材料  54
      2.1.2.2 实验方法  54-58
      2.1.2.3 结果与讨论  58-60
    2.1.3 斑马鱼PIASy的细胞定位研究  60-71
      2.1.3.1 实验材料  60-61
      2.1.3.2 实验方法  61-68
      2.1.3.3 结果与讨论  68-71
    2.1.4 斑马鱼PIASy在干扰素系统中的调控作用  71-87
      2.1.4.1 实验材料  71
      2.1.4.2 实验方法  71-81
      2.1.4.3 结果与讨论  81-87
  2.2 河豚和斑马鱼SOCS1在IFN信号通路中的调节作用  87-96
    2.2.1 河豚SOCS1参与人的IFN-β信号通路的调控  87-92
      2.2.1.1 实验材料  87
      2.2.1.2 实验方法  87-91
      2.2.1.3 结果与讨论  91-92
    2.2.2 斑马鱼SOCS1在IFN信号通路中的作用  92-96
      2.2.2.1 材料与试剂  92
      2.2.2.2 实验方法  92-93
      2.2.2.3 结果与讨论  93-96
3 结论  96-98
参考文献  98-111
作者简历  111

鱼类PIASy和SOCS1的分子鉴定与生物学功能研究

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