斑馬魚 DnaJA3 與其結合蛋白在胚胎發育時期功能之研究

研究計畫: A - 政府部門b - 科技部

說明

DnaJ family 蛋白在演化的過程中是一個非常保守的蛋白,過去研究認為這個家族的 分子,在細胞中參與蛋白轉譯、折疊、去折疊、運送、裂解、免疫反應、細胞凋亡與細 胞感應等重要的細胞生理反應過程。近年來在人類的研究中發現,有許多 DnaJ 家族蛋 白會參與腫瘤的抑制和細胞凋亡的過程。其中有一個類似果蠅 Tid56 的基因,稱為 hTid1 (DnaJA3) 基因,為 DnaJ family 成員之一,研究顯示其功能為抑癌 (tumor suppressor) 基因,而此基因在細胞內有兩個選擇性剪接的產物分別命名為 hTid1-L 和 hTid1-S,僅 在 C-端胺基酸序列有差異,而此兩個蛋白在細胞內的功能卻有明顯的差異,其中 Tid1-L 的功能為促進細胞走向細胞凋亡,而 Tid1-S 的功能則為抑制細胞凋亡。在 Tid1 基因 剔除老鼠研究中發現,Tid1 基因剔除後胚胎仍可以正常的著床,但發育到 E7.5 前即會 死亡,推測此基因可能與胚胎早期發育及細胞的生長有關,而且 hTid1 在細胞的生長與 凋亡過程中扮演極重要的角色。在多細胞生物中發現 DnaJ 可表現在特定的組織或者全 身性的表達,而這種細胞與組織特異的表達,與其功能的相關性,仍有許多未解的謎團。 本研究初步結果顯示,斑馬魚中有兩個 hTid 同源基因分別命名為 DnaJA3a 和 DnaJA3b。以 RT-PCR 分析,結果顯示 DnaJA3a 不論是在胚胎發育時期還是成熟組織, 其表現量都非常穩定而且一致;而 DnaJA3b 僅在發育時期 72 和 96 hpf 以及大腦和 肌肉組織中表現較高。以顯微注射分析顯示,當過量表達 DnaJA3awt 發現斑馬魚胚胎 發育明顯異常,其中心臟、體節和肌肉的發育會受到顯著的影響,而 DnaJA3bwt 則沒 有影響,這是否意味著此兩種不同形式的 DnaJA3 蛋白參與不同的發育過程。利用 in vitro pull-down 反應後,以 MS/MS 蛋白質鑑定初步的結果顯示,DnaJA3 不同功能區 域之結合蛋白 Hsp70、Hsp90、p97 等 ER-associated protein degradation 相關分子; SERCA、TnC 與 RYR 等細胞內 Ca2+ 的訊息路徑 (calcium signaling pathway) 相關分 子;另外其結合蛋白 Daam1、Rac、PP2A 與 protein52 等 Wnt 訊息傳遞路徑 (Wnt signaling pathway) 相關分子在 MS/MS 分析的結果中皆有出現,在發育時期是否是藉 由這些因子,影響心肌細胞的發育與收縮。本研究希望透過斑馬魚生物模式系統,來探 討發育過程中 DnaJA3a 和 DnaJA3b 基因對胚胎發育的影響是否經由 Wnt/-catenine 訊息傳遞路徑或其他可能的分子機轉。為瞭解其在胚胎發育時期的功能與可能的作用分 子機轉,本研究擬就下列二個研究目標分二年進行探討: 目標一、分析 DnaJA3a 與 DnaJA3b 可能的結合蛋白,進而瞭解 tid1 (DnaJA3) 蛋白在發育時期對於器官或組織形成過程可能的分子機轉; 目標二、斑馬魚 hTid1 同源基因 DnaJA3b 是否經由 Wnt 訊息傳遞路徑影響斑馬 魚胚胎體與心臟之發育
狀態已完成
有效的開始/結束日期8/1/137/31/14