去泛素酶USP5通過smoothend調控Hedgehog信號通路參與果蠅眼發(fā)育.pdf

1、去泛素酶是一類在真核生物細胞中廣泛存在參與蛋白穩(wěn)定性調控的蛋白酶。去泛素酶的主要功能是將泛素或多泛素鏈從底物蛋白水解下來。去泛素酶參與多種重要生理活動的調控，包括參與細胞周期調控，蛋白酶體和溶酶體依賴的蛋白降解，基因表達，DNA修復，微生物病毒感染，蛋白酶激活等功能。并且多種去泛素酶的突變都已經(jīng)證實與疾病有關，其中包括腫瘤和多種神經(jīng)障礙疾病。人類基因組中存在約100個推定的去泛素酶基因。但大多數(shù)去泛素酶基因的功能和作用的分子機制還是未知

2、的，因此揭示這些去泛素酶基因的功能以及在疾病過程中的作用，對于我們更好的認識去泛素酶，針對性的研究與之相關的疾病具有重要意義。
　　由于去泛素酶在進化過程中保守，因此利用果蠅這種成熟的模式生物作為研究去泛素酶基因功能的實驗動物具有可行性，同時果蠅已經(jīng)建立起了強大的遺傳實驗工具果蠅品系能為研究未知功能的基因提供有效的研究手段。特別是果蠅RNAi果蠅庫的建立和結合時空特異性的表達系統(tǒng)UAS/GAL4能夠在果蠅中研究一些高度復雜的生理活

3、動。在本研究中，我們利用不同的GAL4誘導RNAi進行去泛素酶基因的篩選。我們共篩選了95個去泛素酶基因其中致死率為51.23％，62個去泛素酶基因沉默后有翅膀或眼的缺陷表型。篩選研究為我們進一步研究去泛素酶基因提供了明確的方向。通過各方面衡量我們選擇了10個需要進一步研究的基因。
　　在RNAi篩選的過程中我們發(fā)現(xiàn)去泛素酶基因usp5基因沉默可引起眼變小，表面粗糙等缺陷表型和翅膀皺縮，變小，翅膀不能閉合，邊緣卷曲，軀干變小等缺陷

4、表型。通過P因子敲除的方法獲得usp5突變體果蠅后，對usp5基因功能的進一步研究，揭示usp5參與了果蠅眼光感受器分化的過程，而且usp5是通過調節(jié)Hh信號通路中重要的信號傳導分子Smo的蛋白穩(wěn)定性，在usp5突變體中Smo的蛋白水平下降，導致Hh信號通路轉錄因子Ci不能進入細胞核中激活Hh信號通路下游靶基因Hib的轉錄。而Hib轉錄異常又會導致在果蠅眼成蟲盤后部參與Ci泛素化的CUL3-Hib泛素連接酶不能正常工作進一步加劇了Ci的