小鼠初级精母细胞GC-2中TUBB4B的表达及其对NF-κB和MAPK信号通路的调控

目的探究微管蛋白(TUBB4B)与胞浆羧肽酶(CCP1)在小鼠初级精母细胞(GC-2)中的互相作用关系,以及TUBB4B在调控GC-2发育中的作用。方法使用慢病毒感染GC-2细胞分别构建TUBB4B基因敲减组(TUBB4B-KD组)和阴性对照组(NCKD组);TUBB4B基因过表达组(TUBB4B-OE组)与阴性对照组(NC-OE组),利用嘌呤霉素筛选稳定细胞株。采用RT-qPCR和Western blot分别在mRNA和蛋白水平上检测细胞模型是否构建成功,并进一步探究在GC-2细胞中TUBB4B与CCP1二者之间相互调控的表达关系。CCK8及流式细胞术检测TUBB4B沉默和过表达后对GC-2细胞增殖及周期的影响;Western blot及细胞免疫荧光实验找出TUBB4B沉默和过表达后发生表达改变的信号通路因子,并在细胞水平上进行标记验证。结果GC-2中与NC-KD(NC-OE)组相比,TUBB4B沉默和过表达后,CCP1在mRNA和蛋白水平上的表达均发生一致的性改变(P<0.05);同样CCP1敲减和恢复表达后与NC组相比,TUBB4B的表达也随之发生一致的性改变(P<0.05)。CCK8和流式细胞术实验发现TUBB4B敲减和过表达对GC-2的增殖速率和细胞的周期无明显改变。Western blot和细胞免疫荧光实验显示TUBB4B敲减和过表达后,细胞中核因子κB(NF-κB)信号通路关键蛋白:p65,p-p65与丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路关键蛋白:ErK1/2,p-ErK1/2会发生相应的明显改变(P<0.05);而CCP1敲减后会明显影响PolyE表达(P<0.05)。结论在GC-2细胞中TUBB4B与CCP1表达相互调控为正向作用,且CCP1对TUBB4B具有去谷氨酰化修饰作用,TUBB4B参与初级精母细胞中NF-κB和MAPK信号通路的调控。

小鼠肌球蛋白轻链激酶生物信息学分析

目的利用生物信息学方法探讨小鼠肌球蛋白轻链激酶(MYLK)的结构、编码蛋白质的结构及功能等,为研究MYLK蛋白功能调节机制奠定基础。方法通过生物信息学分析,对MYLK基因编码的产物及理化性质、信号肽、跨膜结构、二级结构、三级结构、结构域、亚细胞定位、磷酸化及互相作用蛋白等进行预测分析。结果MYLK由1950个氨基酸组成,为理论等电点为5.92的亲水性不稳定蛋白,无信号肽和跨膜区域,二级结构主要为无规则卷曲,成功构建其三级结构,MYLK蛋白有四种结构域,主要存在于细胞核,有较多的Thr、Ser磷酸化位点,Tyr磷酸化位点相对较少,与MYLK相互作用的蛋白主要是肌球蛋白和钙调蛋白。结论MYLK是具有核定位、无跨膜结构、亲水性不稳定的蛋白质,在细胞黏附、迁移、凋亡等生理活动中具有极为重要的意义。

细胞羧肽酶1调控小鼠睾丸初级精母细胞GC-2增殖的作用与机制研究

目的探讨细胞羧肽酶1(CCP1)在小鼠睾丸初级精母细胞(GC-2)增殖中的作用及分子机制。方法体外正常培养GC-2细胞,利用含有空载质粒与CCP1重组质粒的慢病毒感染GC-2细胞构建阴性对照组(NC组)与CCP1过表达组(GC-2+CCP1组)细胞。CCK-8法与流式细胞术分别检测CCP1过表达对GC-2细胞增殖与周期的影响;实时荧光定量PCR检测细胞周期蛋白依赖性激酶2(Cdk2)、细胞周期蛋白B1(Ccnb1)和细胞周期蛋白D1(Ccnd1)的表达;Western blot检测Cdk2蛋白表达。结果CCK-8与流式细胞术结果显示,GC-2+CCP1组细胞的体外分裂增殖能力低于NC组,并发生了G_(2)/M期阻滞,差异有统计学意义(P<0.05)。GC-2+CCP1组细胞的CDK2 mRNA与蛋白表达高于NC组、Ccnb1与Ccnd1 mRNA低于NC组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论CCP1过表达可能通过影响细胞周期因子Cdk2、Ccnb1与Ccnd1的表达抑制GC-2细胞体外增殖能力发生G_(2)/M期阻滞。

不同阻滞阶段非梗阻性无精子症的生物信息学分析

目的:利用生物信息学筛选不同阻滞阶段非梗阻性无精子症(NOA)相关的调控因子及其调控途径,为后续的功能研究提供依据。方法:从GEO(Gene Expression Omnibus)数据库中获得GSE45885的基因表达谱矩阵,筛选其中的正常样本以及不同阻滞阶段NOA样本,包括4例正常生精样本和20例NOA患者样本,20例NOA患者中有2例患者处于减数分裂前期阻滞阶段(PRE),7例处于减数分裂期阻滞阶段(MEI),11例处于减数分裂后期阻滞阶段(POST)。将正常生精样本设置为对照组(CON),使用GEO2R在线工具鉴定正常生精样本与不同阻滞阶段NOA样本之间的差异基因,对GEO芯片中不同阻滞阶段的NOA数据整合归一化并进行矫正后取交集。对差异表达的基因以及其靶基因进行GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析,获取关键通路;基于在线工具(STRING)构建蛋白质相互作用(PPI)网络图。然后利用Cytoscape中的Cyto Hubba插件对枢纽基因进行筛选。结果:在PRE中筛选出463个上调基因,12个下调基因;在MEI和POST中分别发现2个和3个下调基因,无上调基因。PRE中上调基因通过一些重要途径,如精子发生、精子细胞发育、精子的运动、纤毛运动和微管形成等功能来调控生精过程。在上述的3个阻滞阶段NOA中筛选出2个共同差异基因,均为微小RNA(mi RNA),2个mi RNA有58个共同靶基因。利用在线生物信息学工具STRING成功构建PRE中上调基因的PPI网络图,并使用Cytoscape筛选出网络中前10个枢纽基因,包括DNAI1、DNAI2、PGK2、ROPN1L、ARMC4、DRC1、DNAAF3、CABYR、ZMYND10和CCDC65。结论:识别枢纽基因和共同差异基因及其通路为后续研究NOA的发生机制提供了有价值的参考,DRC1、ARMC4、MIR15A和MIR509-3可作为后续NOA发病机制研究的潜在靶点。