鹅胰岛素信号途径3个相关基因的克隆及葡萄糖和胰岛素对其表达的影响

鹅胰岛素信号途径3个相关基因的克隆及葡萄糖和胰岛素对其表达的影响

论文摘要

胰岛素受体底物PH域相互作用蛋白(Pleckstrin homology domain-interacting protein. PHIP)是能促进GLUT4的移位,介导细胞的凋亡、增殖,在胰岛素诱导的信号转导途径中扮演重要的角色。而胰岛素受体底物1 (insulin receptor substrate 1, IRS1)和TBC区域家族成员1 (TBC (Tre-2/Bub2/Cdc16) domain family, member 1, TBC1D1)是胰岛素信号途径的关键基因,可能在PHIP实现对胰岛素信号途径调控的作用中起作用。本试验以四川白鹅肝脏组织为材料,扩增鹅PHIP、IRS1、TBC1D1基因mRNA部分序列,采用RACE技术扩增PHIP mRNA全序列,并运用实时定量PCR技术检测不同浓度葡萄糖、胰岛素处理鹅原代肝细胞对PHIP、IRS1、TBC1D1基因表达的影响。研究结果如下:(1)克隆得到了四川白鹅IRS1和TBC1D1二个基因的部分编码区序列(Coding domain sequence, CDS),它们的大小分别为530bp和300bp。利用MEGA 5软件构建部分脊椎动物IRS1、TBC1D1基因的分子进化树发现,IRS1、TBC1D1基因的序列与火鸡、原鸡、斑胸草雀聚为一类。(2)利用RACE技术扩增并获得PHIP基因3条mRNA剪接体全序列,分别长5,525bp、5,080bp和4,677bp,命名为PHIP-a、PHIP-b和PHIP-c。通过生物信息学分析3条鹅PHIP mRNA剪接体剪接方式为选择性加尾。(3)鹅PHIP mRNA3种剪切体均编码相同蛋白质,由1295个氨基酸组成,蛋白相对分子量为147002.48Da,理论等电点pI=8.01。用NetPhos2.0软件预测发现有90个磷酸化位点,其中Ser位点60个,Thr位点18个,Tyr位点12个。用SMART在线软件分析发现有8个WD40区域,一个BROWO区域,5个Low complexity区域。(4)在低浓度的葡萄糖组(5 mmol/L), PHIP、IRS1、TBC1D1三个基因的表达有所上调,在高浓度的葡萄糖组(30 mmol/L), PHIP、IRS1、TBC1D1三个基因的表达显著增加(P<0.05);而低浓度的胰岛素诱导PHIP、IRS1、TBC1D1表达,当胰岛素浓度达到200 nmol/L时,PHIP、IRS1、TBC1D1的表达显著下降(P<0.05)。(5)葡萄糖和胰岛素的协同作用发现,低浓度(50 nmol/L)的胰岛素和5 mmol/L和30 mmol/L协同葡萄糖都能促进PHIP、IRS1、TBC1DI个基因的表达,而高浓度胰岛素(100 nmol/L)在低糖和高糖协同下,都能显著抑制3个基因的表达。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 符号说明
  • 前言
  • 1 文献综述
  • 1.1 PHIP的发现
  • 1.2 PHIP的结构特征
  • 1.3 PHIP的组织分布
  • 1.4 PHIP的生物学功能
  • 1.4.1 胰岛素诱导的酪氨酸磷酸化
  • 1.4.2 PHIP在脂肪代谢中的作用
  • 1.4.3 PHIP对细胞生长、增殖的作用
  • 1.5 目的及意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 试验材料
  • 2.1.1 实验动物
  • 2.1.2 样本的采集
  • 2.1.3 主要仪器设备
  • 2.1.4 试验试剂
  • 2.1.5 主要试剂的配制
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 鹅PHIP、IRS1、TBC1D1基因mRNA部分序列的扩增
  • 2.2.2 利用RACE获得鹅PHIP基因全序列
  • 2.2.3 细胞实验
  • 2.2.4 荧光定量实验
  • 2.3 生物信息学分析
  • 2.4 实验数据的统计分析
  • 3 结果与分析
  • 3.1 鹅PHIP基因MRNA序列扩增
  • 3.2 鹅PHIP基因剪切方式——选择性加尾
  • 3.3 鹅PHIP基因氨基酸分析
  • 3.3.1 PHIP编码氨基酸基本特征
  • 3.3.2 磷酸化位点预测
  • 3.3.3 鹅PHIP保守结构域预测
  • 3.4 不同物种PHIP基因结构域分析
  • 3.5 鹅PHIP基因系统发育分析
  • 3.6 IRS1、TBC1D1基因MRNA序列扩增
  • 3.7 IRS1、TBC1D1序列特征
  • 3.7.1 磷酸化位点分析
  • 3.7.2 进化树分析
  • 3.8 胰岛素、葡萄糖及协同对相关基因MRNA表达的影响
  • 3.8.1 胰岛素、葡萄糖及协同对PHIP表达的影响
  • 3.8.2 胰岛素、葡萄糖及协同对IRS1表达的影响
  • 3.8.3 胰岛素、葡萄糖及协同对TBC1D1表达的影响
  • 4 讨论
  • 4.1 PHIP序列生物信息学分析
  • 4.2 PHIP的选择性加尾
  • 4.3 IRS1、TBC1D1序列生物信息学分析
  • 4.4 胰岛素处理对PHIP、IRS1、TBCID1在鹅肝细胞中表达的影响
  • 4.5 葡萄糖处理对PHIP、IRS1、TBCID1表达的影响
  • 4.6 葡萄糖、胰岛素协同处理对PHIP、IRS1、TBCIDI表达的影响
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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