犏牛雄性不育相关蛋白筛选研究.pdf

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1、犏牛雄性不育相关蛋白筛选研究2013级孙磊硕士生物学蔡欣教授ClassifiedIndex:U.D.C:SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisStudyonscreeningofproteinsrelatedtomaleinfertilityofcattleyakGrade:2013Candidate:LeiSunAcademicDegreeAppliedfor:Post-GraduateSpeciality:BiologySupervisor:Prof.XinCaiMay，2016独创性声明本人声明所呈

2、交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的一学位或证书而使用过的材料。与我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了谢意。签名：曰期：少／＾．＾．口赛；＾／关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可公布该论文的全部或部分内容、。，可采用影印缩印或其他复制手段保存论文（保

3、密的学位论文在解密后应遵守此规定）。八’签名导师签名：日期：西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要犏牛的雄性不育是由于精子发生阻滞造成的，由此导致牦牛育种中无法对犏牛杂合优秀基因的有效利用，在研究犏牛精子发生阻滞机制机理方面，虽然前人已经做了一些工作，但是犏牛和牦牛之间睾丸蛋白质比较组学的研究尚未报道，因此在睾丸蛋白组学水平筛选可能导致犏牛精子发生阻滞的重要蛋白并深入研究其功能具有重要的生殖生物学基础理论意义。本研究应用iTRAQ方法对牦牛和犏牛睾丸蛋白组进行比较研究，鉴定出了256个显著差异表达蛋白，其中大量上调蛋白可能参与多种应激反应（特别是炎症性应激）、增强生精细胞间黏附

4、性或抑制生精细胞向曲细精管官腔的迁移，而许多下调蛋白主要与精子发生中多种细胞代谢缺陷和细胞分化过程有关，这项研究发现的很多重要蛋白可能与犏牛精子发生阻滞相关，这些蛋白将对犏牛精子发生阻滞分子机制的深入研究提供重要信息和切入点。主要研究结果如下：1.从犏牛和牦牛睾丸组织切片可以看出，犏牛睾丸曲细精管外膜萎缩且不规整，可能是由细胞凋亡引起的。在牦牛曲细精管中，从基底膜到管腔分布有各级生精细胞，包括精原细胞、精母细胞、圆形或长形精子细胞。然而，在犏牛曲细精管中，基底膜只分布有单层的精原细胞，精母细胞数量较少，几乎没有圆形或长形精子细胞。2.在犏牛和牦牛睾丸表达差异蛋白中，排在前四位的上调蛋白是

5、PTX3，S-100，H1.0和Osteoglycin，其差异倍数分别为3.8，3.5，3.1和2.9，相比之下，排在前四位下调蛋白是MHCclassII，Ropporin-1，SNRPFprotein和Protamine2，差异倍数分别为-6.9，-4.7，-4.5和-4.2。3.大量上调蛋白可能参与多种应激反应（特别是炎症性应激）、增强生精细胞间黏附性或抑制生精细胞向曲细精管管腔的迁移。一些高表达蛋白（ICAM1，微纤丝相关糖蛋白4（MFAP4），胰岛素样生长因子结合蛋白前体7（IGFBP7），Dermatopontin（DPT），整合素α9（ITGA9），整合素β1（ITGB1）可

6、以提高细胞的粘附力，阻碍生殖细胞从基底膜脱离向生精小管管腔内迁移。西南科技大学硕士研究生学位论文第II页4.许多下调蛋白与精子发生过程中各种代谢过程和细胞过程的缺陷有关。PIWIL1和TDRD1表达下降可能影响PIWI或piRNA在保护生殖细胞基因组的完整性的功能；Gpx4在精母细胞中耗竭，引起精子严重异常，这可能也是雄性不育的原因；线粒体细胞色素BC1复合体亚基2、7和9的下调，与阿尔茨海默病的途径和氧化磷酸化有关，这可能会导致线粒体功能障碍和犏牛睾丸生殖细胞凋亡；PSME4是一种大量表达的核蛋白，PSME4的缺失，导致雄性生育能力明显下降，总之，参与各种代谢过程的蛋白表达下调可能导致

7、精子发生阻滞。5.本研究通过对465个差异表达蛋白在KEGG数据库通路富集，共获得了15个显著富集通路，其中排在前五的是细胞外基质受体相互作用（P=0.0003843598），蛋白质的消化和吸收（P=0.0007844198），阿尔茨海默氏病（P=0.002146642），核糖体（P=0.004046523）和磷酸戊糖通路（P=0.006084241）。在细胞外基质受体相互作用通路中，整合素及其配体的过表达（细胞外基质）可能有助于生