秀丽隐杆线虫AMPK蛋白AAK-1对寿命和应激反应的调控作用研究

【摘要】AMPK蛋白(腺苷酸活化蛋白激酶)是一种在真核生物如哺乳动物、植物、原生动物以及真菌等中高度保守的蛋白激酶,是由α、β和γ三个亚基组成的异三聚体复合物,其在能量、代谢以及细胞生长等方面都起着重要的调控作用。秀丽隐杆线虫的两个α催化亚基AAK-1和AAK-2与哺乳动物细胞中的AMPK蛋白的α亚基在激酶区具有高度的相似性,因而研究秀丽隐杆线虫中AAK-1和AAK-2的功能将有助于对哺乳动物中AMPK蛋白功能的认识。已有研究显示,AAK-2在能量代谢、应激压力耐受和寿命延长等方面都有非常重要的作用,但目前对于AAK-1的报道却较少,仅发现其在dauer时期生殖细胞的增殖方面有一定的作用。本文首先研究了aak-1基因两个亚型的表达位置,并与aak-2基因的表达进行了比较,结果显示aak-1a亚型的表达位置非常广泛,在肌肉、神经、肠道、somaticgonad等位置都有分布,而aak-1b亚型仅在咽部肌肉有表达；并且aak-1基因和aak-2基因在咽部、肠道、体壁肌肉、排泄细胞以及腹部神经等都有表达。另外,对aak-1两个亚型的表达量检测显示aak-1a亚型表达更加丰富。本文还详细分析了aak-1突变体的相关表型,结果显示aak-1突变对秀丽隐杆线虫的寿命、发育、产卵、体长以及应激压力耐受等方面的生理功能并无明显影响；但是对于aak-1;aak-2双突变体表型进行分析结果显示,aak-1基因突变能够进一步加强aak-2基因突变产卵率的降低以及发育的延缓,暗示着AAK-1和AAK-2在繁殖和生长发育的调控过程中共同协作发挥功能,其中AAK-2起主要作用。过量表达aak-1对于aak-1;aak-2双突变体的拯救实验又进一步显示AAK-1蛋白在线虫繁殖、生长发育以及应激反应等方面与AAK-2蛋白具有一定的功能相关性。本文的研究工作暗示了秀丽隐杆线虫AMPK蛋白两个α亚基AAK-1和AAK-2在功能上既具有相似性又具有差异性,并且两个a亚基功能差异的分子基础将有助于加深对其他物种中AMPK功能的认识。
【作者】周国伟；
【导师】王亚梅；
【作者基本信息】厦门大学，细胞生物学，2014，硕士
【关键词】秀丽隐杆线虫；AAK-1蛋白；寿命调控；应激反应；

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