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Bora蛋白作为Aurora蛋白激酶A的结合蛋白,在有丝分裂过程中参与调节Aurora蛋白激酶A的活性、促进PLK1的磷酸化、调节纺锤体的组装及调控细胞周期进程等。但在小鼠卵母细胞减数分裂中的作用和机制仍然不是很清楚。本研究以小鼠卵母细胞为实验材料,应用细胞培养、药物处理、孤雌激活、免疫印迹、免疫荧光、显微注射等技术,旨在:1.检测Bora蛋白在小鼠卵母细胞减数分裂过程中的表达及定位模式;2.揭示Bora蛋白在小鼠卵母细胞减数分裂过程中与微管形成及纺锤体组装的关系;3.研究Bora蛋白在小鼠卵母细胞减数分裂过程中对纺锤体组装、第一极体排放及细胞周期的影响。以此进一步探索卵母细胞减数分裂的调控机制。研究内容及实验结果如下:1.Bora蛋白表达水平研究:通过卵母细胞体外培养,收集处于第一次减数分裂不同发育阶段的小鼠卵母细胞样品(GV、GVBD、MI期、MⅠ后/末期及MⅡ期),利用蛋白免疫印迹技术检测不同时期卵母细胞中Bora蛋白的表达情况,结果显示在小鼠卵母细胞减数分裂过程中Bora蛋白在各个时期均有相对稳定的表达;2.Bora蛋白细胞内定位研究:收集GV期卵母细胞,体外培养至MⅡ期间获取卵母细胞第一次减数分裂成熟各个时期的细胞样品;利用超速排卵技术获取MⅡ期卵母细胞后采用体外孤雌激活技术,选取卵母细胞激活后不同时期的细胞样品,利用激光共聚焦技术检测Bora蛋白在第一次减数分裂成熟和第二次减数分裂期间不同细胞周期的定位模式,发现Bora蛋白在小鼠卵母细胞的不同发育过程中均与微管和纺锤体有相似的亚细胞定位模式:GV期检测不到Bora蛋白的特异性定位。在生发泡破裂后Bora蛋白开始出现特异性定位,即聚集在染色体周围。随着MⅠ前/中期纺锤体的形成,染色体被其牵引着运动,在染色体排列成一条线之前,Bora蛋白的信号呈两部分伴随着染色体的运动而逐渐迁移至染色体两侧。当卵母细胞发育至MⅠ后/末期,随着第一极体排放的进行Bora蛋白紧密分布于染色体内侧。到了MⅡ中期,Bora蛋白重新定位于染色体两侧。当对卵母细胞进行孤雌激活处理后Bora蛋白在MⅡ后/末期的亚细胞定位呈现出与MⅠ后/末期相似的定位模式。直至原核形成以后,检测不到Bora蛋白的特异性定位;3.Bora蛋白与微管蛋白共定位研究:取处于第一次减数分裂不同发育阶段的小鼠卵母细胞,利用激光共聚焦技术检测Bora蛋白与a-tubulin的共定位情况,实验表明在小鼠卵母细胞减数分裂的各个时期中Bora蛋白与a-tubulin存在共定位:在GVBD刚发生时,Bora蛋白与a-tubulin集中分布于染色体附近,合成图像显示两者完全重合。随着减数分裂进行至MⅠ中期,染色体排列在赤道板上,纺锤体形成,Bora蛋白呈现与纺锤体相似的定位,图片合成后发现Bora蛋白的定位与a-tubulin的定位并未完全重合,即纺锤体中间的纺锤丝缺少Bora蛋白的定位。MⅠ后期染色体逐渐运动至纺锤体两极,Bora蛋白仍定位于纺锤体上,至MⅠ末期随着纺锤体的旋转,Bora蛋白也随着纺锤体位置的改变而发生定位变化;4.Bora蛋白与微管蛋白定位的关联研究:利用秋水仙素(colchicine)、PKC抑制剂(staurosporine)、紫杉醇(Taxol)等微管解聚或聚合药物处理处于MⅡ期的卵母细胞,发现破坏纺锤体的微管聚合后Bora蛋白的亚细胞定位随之受到破坏;5.Bora蛋白在卵母细胞减数分裂成熟过程中的作用研究:显微注射Bora抗体至GⅤ期的小鼠卵母细胞以中和内源性Bora蛋白的作用,经统计注射抗体后可显著抑制卵母细胞的发育进程,对照组和实验组GVBD率分别为90.63%和70.67%(P<0.05);对照组和实验组第一极体排放率为41.80%和23.89%(P<0.05)。利用激光共聚焦技术检测纺锤体微管形态,发现注射抗体的卵母细胞中出现异常形态的纺锤体,包括单极纺锤体、未组装好的纺锤体甚至没形成纺锤体结构,同时部分注射Bora抗体的卵母细胞处于第一次减数分裂中前期或中期,即卵母细胞不能进入第一次减数分裂后期,这些结果暗示Bora蛋白参与微管的纺锤体组装检验点和细胞周期的中后期转化过程:总之,Bora蛋白在小鼠卵母细胞减数分裂过程中表达水平相对稳定,与纺锤体具有共定位,并参与了小鼠卵母细胞纺锤体形成及减数分裂过程的调控。