论文部分内容阅读
脆性X综合症(Fragile X Syndrome,FRAXA)是世界范围内的一个最常见的遗传性智力低下,是由于体内缺乏脆性X智力低下蛋白(Fragile X Mental Retardation Protein,FMRP)所致。张永清等用蛋白组学的方法对果蝇dfmr1突变体进行研究发现CG10527蛋白的表达变化极其显著,由此推测CG10527蛋白的表达可能受FMRP的调控,但我们的研究结果表明两者并不存在互作关系。数据库分析表明CG10527编码一个法呢酸氧甲基转移酶,而法呢酸氧甲基转移酶又是保幼激素合成途径中非常重要的酶,所以我们研究了CG10527参与保幼激素生物合成中的作用。
保幼激素(JH)是影响昆虫的生殖、发育、变态和行为的重要激素。虽然保幼激素的重要性在数十年前就已被认识,然而即使到现在人们对它的酶促合成和生理作用的分子细胞机制仍然不甚了解。果蝇CG10527基因编码一个和法呢酸氧甲基转移酶高度同源的蛋白质,而后者被认为参与保幼激素的生物合成。为了了解CG10527的体内生物学功能,我们通过P因子介导的DNA缺失方法产生了特异的,CG10527内部缺失的果蝇突变体。CG10527的纯合突变体果蝇无论雌雄都完全存活而且可育,表明CG10527基因对于果蝇的生命来说并不是必需的。免疫组织化学分析表明CG10527蛋白在雄性附腺体的次细胞,卵巢的滤泡细胞,以及中枢和外周神经系统的胶质细胞中表达。更重要地是,CG10527在环腺体的咽侧体中具有特别高的表达,而这里正是保幼激素的合成部位。表型分析揭示CG10527突变体有正常的寿命和羽化节律。但是用外源保幼激素或保幼激素类似物如烯虫酯和甲基法呢酸酯处理幼虫,突变体果蝇与野生型的反应存在明显的差异。野生型果蝇腹部刚毛的减少和发育异常,雄性外生殖器旋转不完全,但突变体果蝇对外用同等剂量的保幼激素或保幼激素类似物的处理具有明显的抗性。通过RNA干扰技术在咽侧体中组织特异地敲减CG10527基因的表达后,其对甲基法呢酸酯的抗性与突变体果蝇的相似,进一步表明CG10527基因在负责保幼激素合成的咽侧体中发挥作用。
综合以上实验结果,我们认为CG10527参与保幼激素的生物合成。