家蚕CREB在环境诱导卵滞育中的作用

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CREB(cAMP response element binding)蛋白是最早被鉴定的转录因子之一,属于bZIP(basic leucinezipper)蛋白家族,包括能与DNA上的CRE元件结合的结构域、促进CREB蛋白形成二聚体的亮氨酸拉链结构域以及磷酸化的KID转录激活结构域。许多磷酸化的信号通路(如PKA、MAPK、PKC和CaMK等)参与CREB的磷酸化,增加了CREB对刺激反应的多样性。CREB还可以通过选择性剪接产生不同的剪接体,启动不同的基因转录。学习记忆分子机制的研究表明CREB蛋白在长时程记忆形成中起重要作用。   环境条件调控家蚕二化性品种卵滞育的现象强烈地提示,家蚕卵滞育的形成存在脑对环境信号的接收、长时程记忆的过程。对此,我们从家蚕脑中克隆了家蚕CREB(BmCREB)基因,定量PCR结果表明,二化性家蚕(大造)滞育系与非滞育系的脑中Bm CREB基因的表达量有明显的差异。为了进一步阐明Bm CREB在环境诱导家蚕卵滞育中的作用,本研究对胚胎发育过程Bm CREB蛋白和基因以及不同组织中Bm CREB的表达进行了研究。   利用CREB抗体,用Western blot方法在胚胎期检测到分子量分别为34KD和28KD2个条带,与前期克隆的Bm CREB1/3和BmCREB2剪接体对应,特别是高温(25℃)光照(LW)条件下发育后期的胚胎BmCREB2蛋白表达量明显地比低温(i5℃)黑暗(DC)高。用磷酸化CREB(p-CREB)抗体,在胚胎期只检测到BmCREB1,而且LW胚胎的p- BmCREB1/3含量比DC的高。不同化性家蚕胚胎的CREB蛋白的Western blot结果表明,34KD条带在一化、二化和多化中都存在,28KD条带在一化(3009)和二化(大造)中存在,但大造的量比3009高,而多化品种(Nistari)没有检测到。对于Bm CREB蛋白在五龄幼虫脂肪体、肠、马氏管、丝腺和卵巢中的Western blot结果表明,它们都只有一个34KD蛋白表达,而蛹脑中34KD和28KD两个剪接体都有表达。同时用PCR的方法检测了家蚕CREB4个剪接(BmCREB1、BmCREB2、BmCREB3和BmCREBN)在基因水平上的表达,结果表明这4个剪接体在家蚕不用组织以及不同化性胚胎中都有表达,Bm CREB1/3和BmCREB2表达量没有差异,BmCREBN的表达量都很低。这些结果表明,Bm CREB1/3无论在基因水平还是在蛋白水平都有表达,而BmCREB2在基因水平也都有表达,但蛋白水平主要在神经组织中表达,特别是在二化性品种胚胎期的表达量受胚胎发育的环境条件影响,暗示BmCREB2蛋白的表达量与胚胎期环境诱导滞育的形成有关。
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