斑马鱼sec13基因在器官发育过程中的功能研究

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1、分类号：Q三垒生：量密级：公五洳≥：j、嗜博士学位论文学号：!Q81201l中文论文题目：斑马鱼sPcJ3基因在器官发育过程中的功能研究英文论文题目：FunctionalstudyoftheroleofsPcJ3inorg舳ogenesisduringzebrafishembryogenesis申请人姓名：牛旭波指导教师：彭金荣教授专业名称：动物遗传育种与繁殖研究方向：发育生物学所在学院：动物科学学院指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4

2、：委员5：委员6：』／＼al。沁V一／。答辩日期：2013．6—7Author’ssignature：基逸k皇N弛SuperVisor'ssignature：jLu生9牛—E丛廷卜—一ExtemalReviewers1：Ex锄iIlingCo舢[11itteeChaimlaJl：里!Q￡丕i垦Qh坌坠g№g：￡Q!!曼g皇Q至Li鱼墨鱼i星塾Q曼曼，圣鱼曼ii垦塾g!也iY星!墨i±YDateoft11esisdefence：2013—6．7浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导

3、下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：，午儡≯靛签字日期：2口f多年争月钉日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了鳃浙江太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播

4、，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：七卜他；段导师签名：签字日期：zof3年6月z1日签字嘲：≯f7年石月珥日，摘要作为一种越来越受关注的模式生物，斑马鱼因其自身所具有的优势已在生命科学的研究中发挥着越来越大的作用。斑马鱼早期胚胎发育是一个由多基因和信号通路共同调控的过程。任何一个参与这一调控过程的基因或信号通路缺陷都会导致早期胚胎发育异常。本研究主要利用遗传学，细胞生物学以及分子生物学的研究方法研究secJ3基因在斑马鱼早期胚胎发育中的

5、作用。通过ENU介导的突变筛选，我们实验室获得了一个secJ3突变的斑马鱼品系JecJ严7鲇。我们前期的研究显示在jgcJ护。粥突变体中JecJ3发生了一个T_A的点突变，该点突变发生在JPcJ3基因第七个内含子倒数第十个核苷酸。这个点突变导致secJ『3基因的mRNA前体bnRNA在发生剪切的时候剪切位点前移，最终产生了多了8个核苷酸的异常的mI矾A。这一异常的mI斟A在翻译Secl3蛋白的时候出现了阅读框移码，导致蛋白产物的C端缺失了正常Secl3的85个氨基酸，同时又增加了34个新的氨基酸。而且我们前期的实

6、验还证明该C端缩短的Secl3已失去了与其互作蛋白Sec31a互作的能力。在此基础上我们深入地研究了secl3在斑马鱼早期器官发育中的功能。在真核细胞内，Secl3有两个功能：一是与Sec31相互作用形成COPⅡ复合体的外围复合物参与内质网到高尔基体的蛋白转运；二是与Nupl45C(酵母)或Nup96(脊椎动物)以及与其他核孔蛋白相互作用参与核孔复合物的形成从而调节核质转运和基因表达调控。我们第一部分的工作主要是研究作为COPII复合体组成部分的Secl3在斑马鱼早期肠道及其附属器官(肝脏，胰腺)发育中的作用。我

7、们的研究结果发现，C端缩短的Secl3蛋白失去了与Sec3la互作的能力从而导致COPII功能受损。结果，COPⅡ功能受损导致内质网到高尔基体的蛋白转运受阻，从而使细胞外分泌蛋白大量积累在软骨细胞，肝脏细胞和肠道细胞的内质网中。内质网中蛋白过度积累使这些细胞出现了非折叠蛋白反应。最终突变体斑马鱼肠道，肝脏和胰腺由于细胞周期受阻和细胞凋亡而表现出小肠道，小肝脏和小胰腺的表型。我们第二部分的工作主要是研究作为核孔复合体组成部分的secl3在斑马鱼早期摘要视网膜发育中的作用。我们的研究发现，J∞J3阳7鲴突变体不仅表现

8、出变小的视网膜，而且其内部的分层结构严重遭到破坏(感受器细胞层几乎完全消失，其余两层细胞数量大大减少)。进一步的研究发现，JPcJ3阳7她突变体视网膜细胞的分化是相对正常的。最重要的是，我们发现sPcJ严脚突变体中破坏的视网膜结构不是由cOPII功能受损引起的，因为当我们把COPII复合体的另两个组分Sec31a和Sec31b同时敲除或者用药物阻断内质网到高尔基体的蛋白转