收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

类胰岛素生长因子结合蛋白3(IGFBP-3)的作用机制及功能进化研究

钟英斌  
【摘要】:IGF结合蛋白3(IGFBP-3)是一种细胞外分泌蛋白,它能结合IGF并调控IGF信号。IGFBP-3在培养的哺乳动物细胞中还表现出配体非依赖的功能。除了IGF结合域(IBD),哺乳动物IGFBP-3还有一个核定位信号(NLS)和转录激活域(TA)。但是,IGFBP-3的这些结构域的体内功能尚不明确。本研究显示这些结构域在斑马鱼IGFBP-3中也是保守的,并构建了数个IGFBP-3突变体来研究这些结构域的功能。IBD突变体不能结合IGF-1但核定位正常;NLS突变体核定位能力大大削减,但能与IGF正常结合;IBD和NLS双突变体则核定位和结合IGF都受影响;另外,还确定了斑马鱼IGFBP-3的转录激活结构域(TA)的重要氨基酸并构建了TA突变体。当在斑马鱼中过表达IGFBP-3的各种突变体时,野生型IGFBP-3,及NLS和TA突变体都能明显地使斑马鱼胚胎背部化;IBD和IBD+NLS突变体的活性略为下降。这些实验表明IGFBP-3可以通过IGF依赖/非依赖性的方式发挥作用,而且IGF非依赖性作用与其核定位和转录激活功能无关。由于IGFBP-3引起的表型与bmp2b的突变体swirl相似,为了研究IGFBP-3是否可以拮抗BMP信号通路,将斑马鱼Bmp2b与IGFBP-3和IBD突变体进行了共表达。在体内IGFBP-3和IBD突变体都减弱了Bmp2b引起的腹部化,并能减弱由Bmp2b诱导的下游基因tp63的表达。在斑马鱼中过表达IGFBP-3和IBD,可以上调chordin的表达。共过表达IGFBP-3和Chordin可以增强斑马鱼胚胎的背部化。体外试验证实,IGFBP-3可以结合BMP-2,抑制由BMP-2诱导的Smad1/5/8的磷酸化。而且,向C3H/10T1/2细胞中添加人的IGFBP-3与BMP-2可以抑制由BMP-2诱导的成骨细胞分化。这些结果表明IGFBP-3能结合BMP-2并且抑制BMP信号的作用。 脊椎动物在进化过程中经历了2次全基因组倍增事件(2R假说),七鳃鳗在进化地位上是处于2次基因组倍增之间的、现存的最早的脊椎动物之一。本论文从古老的无颌类七鳃鳗(Petromyzon marinus)中克隆得到了一个Igfbp-3基因,它可编码6种ORF。其中IGFBP-3 ORF1含有IBD、NLS和TA,它能以与IGF结合,定位于细胞并且其N-端结构域具有转录激活活性。显微注射IGFBP-3 ORF1的mRNA可使斑马鱼的胚胎背部化,这种背部化作用部分是IGF非依赖性的,但不依赖于核定位信号和转录激活结构域。IGFBP-3 ORF1还能以IGF非依赖的方式抑制flk1:EGFP转基因斑马鱼的血管生成。将IGFBP-3 ORF1以及它的IGF结合突变体的mRNA分别与Bmp2b的mRNA显微共注射发现,IGFBP-3 ORF1能以IGF非依赖性地拮抗BMP信号通路,而且IGFBP-3 ORF1能以IGF非依赖的方式直接抑制BMP信号通路下游基因tp63 mRNA的表达。但是,七鳃鳗IGFBP-3的其它ORF并没有上述功能。进一步序列分析发现,从已克隆的和预测的多种物种的IGFBP-3都含IGF结合结构域、核定位信号和转录激活结构域,而且人的IGFBP-3在斑马鱼中过表达也可以引起胚胎的背部化并能抑制BMP信号通路。 总之,IGFBP-3含有保守的有功能的IBD、NLS和TA。过表达IGFBP-3能引起斑马鱼胚胎的背部化,并能抑制斑马鱼胚胎的血管生成。IGFBP-3通过拮抗BMP信号来发挥它的IGF非依赖性作用。而且,IGFBP-3的功能在进化上是非常保守的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 侯嘉云;蒋璆;张洁;谭理;宋后燕;;BHC80基因抑制对斑马鱼胚胎红细胞发育的影响[J];生物化学与生物物理进展;2009年11期
2 耿波;曹顶臣;孙效文;欧阳红生;;斑马鱼-新型的实验动物[J];水产学杂志;2006年02期
3 李杨;王卫民;;白消安在斑马鱼早期胚胎和幼鱼发育过程中的毒理和致畸作用(英文)[J];生态科学;2008年05期
4 李乙根;黄文瑾;黄诚;;斑马鱼在新药发现中的应用[J];生命科学;2011年03期
5 张勇;陈芳源;邓敏;;斑马鱼血液肿瘤学的研究进展[J];遗传;2009年09期
6 田文静;白伟;赵春禄;张智勇;崔俊安;何潇;马宇辉;赵宇亮;;纳米ZnO对斑马鱼胚胎抗氧化酶系统的影响[J];中国环境科学;2010年05期
7 于永利;李慧蕾;王亚臣;乔新国;;福美双对斑马鱼胚胎心脏发育的影响[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2011年03期
8 李亚;王伦安;王玉明;杨平;潘克俭;黄明孔;;斑马鱼rnf141基因结构与表达分析[J];第二军医大学学报;2008年08期
9 张立凤;钟涛;桂永浩;;外源性视黄酸对斑马鱼心血管系统发育的影响[J];中国实验动物学报;2006年02期
10 李艳欢;吴新荣;;整体原位杂交法初步研究MMP11b在斑马鱼胚胎发育过程中的表达[J];生物学杂志;2010年03期
11 王涛;王娟;李谨;;Pax9基因在斑马鱼早期发育阶段腮弓中的表达[J];口腔医学研究;2010年03期
12 龚春华;李军;秦玉明;赵庆顺;王大为;;Tenascin-r基因在斑马鱼胚胎发育中时空表达规律[J];四川动物;2008年02期
13 卜纪雯;马军;;斑马鱼重要基因对心脏发育关键环节的调控[J];安徽农业科学;2008年14期
14 姜雪;汝少国;田华;;内分泌扰乱化学物质对斑马鱼生长发育影响研究进展[J];科技导报;2008年23期
15 赵向忠;刘明;丁丽丽;吴宁;林秀坤;;斑马鱼p53基因原核表达载体的构建及其在大肠杆菌中的表达[J];湖北农业科学;2010年03期
16 孙淑娜;桂永浩;蒋璆;钱林溪;宋后燕;;二氢叶酸还原酶基因在斑马鱼神经系统发育过程中的作用[J];中国实验动物学报;2010年02期
17 孙桂金;潘杰;刘可春;王雪;王思锋;;斑马鱼不同发育时期血管内皮生长因子受体2基因表达的实时定量PCR分析[J];安徽农业科学;2010年16期
18 肖春;刘虓;胡火珍;;desmoplakin基因在斑马鱼早期胚胎表达的研究[J];四川动物;2010年06期
19 钟敏;沈莉菁;陈芳源;张勇;匡颖;钟华;钟济华;;MYCN转基因斑马鱼对造血调控因子的影响[J];诊断学理论与实践;2011年02期
20 蔡翔,王捷,王颖;应用胚胎检测技术评价氟吗啉对斑马鱼胚胎-幼体发育的影响[J];农药;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋婀莉;田瑞;马素参;高友鹤;;PDZ结构域低丰度配体的筛选方法[A];中国蛋白质组学第三届学术大会论文摘要[C];2005年
2 单璐;童宇峰;冯银钢;王金凤;;金黄色葡萄球菌核酸酶无脯氨酸突变体的溶液结构及骨架动态特性研究[A];第十三届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2004年
3 于长清;沈楠;周建华;;宿主天然抗逆转录病毒蛋白TRIM5α研究进展[A];中国畜牧兽医学会畜牧兽医生物技术学分会暨中国免疫学会兽医免疫分会第七次研讨会论文集[C];2008年
4 赵明炜;王恩多;;亮氨酰-tRNA合成酶CP1结构域对于种属间tRNA~(Leu)的识别至关重要[A];第七届全国酶学学术讨论会论文摘要集[C];2004年
5 傅成波;杜延顺;黄秉仁;谢云飞;苑玉和;白氡;崔迎彬;;TRAF6与RanBPM相互作用的研究[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
6 于冰;缪泽鸿;蒋轶;李美红;杨娜;李婷;丁健;;c-Jun的非转录功能:与ODD结构域结合地阻断缺氧诱导因子HIF-1泛素化降解[A];2009医学前沿论坛暨第十一届全国肿瘤药理与化疗学术会议论文集[C];2009年
7 刘慧萍;柴玉波;陈苏民;王志珍;;蛋白质二硫键异构酶结构域的克隆与活性研究[A];生命科学与生物技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
8 李刚;邰付菊;骆娟;郑勇;李学宝;;两个新的棉花基因在NaCl胁迫下的表达调控分析[A];基因开启未来:新时代的遗传学与科技进步——湖北省遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2009年
9 贾卫;金伯泉;张新海;杨琨;朱勇;刘雪松;李琦;;CD226(PTA1)分子D1结构域参与NK和CTL的功能[A];中国免疫学会第四届学术大会会议议程及论文摘要集[C];2002年
10 李祥;张家海;曹赞霞;吴季辉;施蕴渝;;GOPC蛋白PDZ结构域的溶液结构及其与Neuroligin羧基末端的相互作用[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钟英斌;类胰岛素生长因子结合蛋白3(IGFBP-3)的作用机制及功能进化研究[D];中国海洋大学;2010年
2 吴益民;三个含SCAN结构域的锌指蛋白基因ZNF191、ZNF396和ZNF397研究[D];复旦大学;2002年
3 何华伟;肌酸激酶结构域相互作用与活性中心极性微环境的研究[D];清华大学;2007年
4 徐进新;SNX16和SNX11的结构生物学研究[D];中国科学技术大学;2012年
5 赵玄女;ACAP4 BAR结构域的鉴定及其在细胞膜动力学中的功能研究[D];中国科学技术大学;2012年
6 郑起;人脑金属硫蛋白MT3结构对其性质和功能的影响[D];复旦大学;2004年
7 陈迪;AGGF1在斑马鱼胚胎血管发育中的关键作用及机制研究[D];华中科技大学;2013年
8 张金秀;Patj/Pals1/Mals2三元复合体形成的结构基础研究[D];南开大学;2012年
9 郭向云;从细胞生长和乙醇诱导细胞凋亡的角度初步探讨hEra的功能[D];第四军医大学;2010年
10 刘奕彤;Ccd1激活Wnt信号通路的分子机制[D];清华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘成栋;53bp2在斑马鱼早期胚胎发育中的功能研究与分析[D];中国海洋大学;2012年
2 白露;真核原核表达UHRF2各结构域突变体蛋白[D];重庆医科大学;2012年
3 包勤贵;AD病相关金属蛋白的结构—性质—功能研究[D];复旦大学;2010年
4 陈晨;斑马鱼Rspo3基因的克隆、表达及初步功能研究[D];中国海洋大学;2010年
5 徐军;侧链氢键对嗜热酯酶APE1547及其推进器结构域稳定性的影响[D];吉林大学;2011年
6 陈华;动脉粥样硬化血栓形成关键蛋白vWF A2结构域的结构与调控机制的研究[D];复旦大学;2011年
7 杨廷;L-periaxin蛋白核输出机制的初步分析[D];山西大学;2013年
8 杨阳;SUN1/2对斑马鱼集中延伸运动的调节及其机制的研究[D];山东大学;2013年
9 冯延琼;PICK1 PDZ结构域配体的筛选[D];山西大学;2013年
10 夏思思;海洋放线菌氨基酸腺苷化结构域的克隆、表达和酶活性测定[D];华中师范大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 许琦敏;刘廷析 “掘宝”斑马鱼世界[N];文汇报;2011年
2 本报记者 滕继濮;小小斑马鱼 大大有用处[N];科技日报;2010年
3 刘霞;美发现鱼鳍向四肢进化的关键基因[N];科技日报;2010年
4 医学院;颜宁研究组在《自然》发文[N];新清华;2011年
5 吴一福;四军医大首次发现人脑抑癌新基因[N];中国医药报;2005年
6 张田勘;基因致水生动物从鳍到腿演变[N];大众科技报;2010年
7 记者 彭德倩;我科学家发现谷类“大个子”基因[N];解放日报;2006年
8 白毅;我国重大疾病相关基因及蛋白功能转化研究获进展[N];中国医药报;2008年
9 记者 项铮;单抗可能成为靶向性强的肿瘤药物[N];科技日报;2005年
10 孙国根;复旦大学发现GRK在胚胎发育中的新功能[N];中国医药报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978