成熟促进因子及其对卵母细胞成熟分裂的调控

卵母细胞的成熟分裂调控机理的研究一直是发育生物学领域的一项重要课题 ,因为卵母细胞是动物体内一种高度特化的细胞 ,在其生长发育过程中有许多独特的现象和规律。卵母细胞的成熟分裂有别于一般细胞的有丝分裂 ,究竟是什么机制调控着卵母细胞的成熟分裂过程呢 ?在现代分子生的学基础理论的帮助下 ,科学家们对真核细胞有丝分裂和卵母细胞成熟分裂的分子生物学调控机理进行了大量研究 ,发现成熟促进因子( maturation promoting factor,MPF)是所有真核细胞有丝分裂和卵母细胞成熟分裂的核心调控物质 ,但 MPF的活性又受到其他很多因素的调节 ,致使

原癌基因c-erbB2和c-myb经丝裂原活化蛋白激酶和成熟促进因子途径调节卵母细胞的成熟

本研究探讨了原癌基因c-erbB2和c-myb对小鼠卵母细胞成熟的影响及其在调控卵母细胞成熟中与丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和成熟促进因子(maturation promoting factor,MPF)的上下游关系。c-erbB2反义寡脱氧核苷酸(antisense oligodeoxynucleotide,ASODN)和c-mybASODN均呈剂量依赖方式抑制卵母细胞的生发泡破裂(germinal vesicle breakdown,GVBD)率和第一极体(first polar body,PB1)排放率,并显著延迟其成熟时间。小鼠卵母细胞显微注射重组人c-erbB2蛋白和c-myb蛋白后,培养6h其GVBD率分别比对照组上升了23.1%(P<0.05)和32.2%(P<0.05),培养12h其PB1排放率分别比对照组上升了17.3%(P<0.05)和23.5%(P<0.05)。RT-PCR结果显示,小鼠卵母细胞中存在c-erbB2mRNA和c-mybmRNA表达;c-erbB2ASODN能明显抑制卵母细胞中c-erbB2mRNA和c-mybmRNA的表达,c-mybASODN能明显抑制卵母细胞中c-mybmRNA的表达,对c-erbB2mRNA无明显影响;MAPK抑制剂PD98059以及MPF抑制剂roscovitine在抑制卵母细胞成熟的同时,均能阻断显微注射重组人c-erbB2蛋白和重组人c-myb蛋白对卵母细胞成熟的促进作用,但对卵母细胞中c-erbB2mRNA和c-mybmRNA表达无明显影响。Westernblot结果显示,c-erbB2ASODN、c-mybASODN、PD98059、roscovitine均使卵母细胞中MAPK磷酸化水平和cyclinB1含量下降。结果提示,原癌基因c-erbB2、c-myb在卵母细胞成熟中起重要作用,可能是调控卵母细胞成熟中关键蛋白激酶如MAPK、MPF的上游激活物。

成熟促进因子及其对卵母细胞成熟调控机制研究的新进展

卵母细胞成熟调控机制一直是发育生物学和生殖生物学领域的热点问题。以现代分子生物学理论为基础 ,科学家们对卵母细胞成熟分裂的分子生物学调控机理进行了大量研究。发现了细胞周期中许多关键的调控因子 :cdc基因、周期蛋白依赖性激酶 (CDKs)及细胞周期蛋白 (cyclin)等。本文对卵母细胞成熟调控的核心调控物质———成熟促进因子 (maturation promotingfactor,MPF)的分子结构、周期变化及其在卵母细胞成熟过程中与丝裂原激活蛋白激酶 (mitogen activatedproteinkinase,MAPK)相互作用关系的最新进展进行了综述。

成熟促进因子对克隆重构胚核重编程的调控

成熟促进因子 (maturationpromotingfactor,MPF)由催化亚单位P34cdc2 和调节亚单位cyclin组成 ,对细胞周期的调控起着重要作用。目前 ,在核移植研究中发现 :供体核在MPF的作用下发生核膜破裂 (nuclearenvelopbreakdown ,NEBD)和早熟染色体凝集 (prematurechromosomecondensation ,PCC) ,促进了核、质蛋白质因子的交换 ,有利于核重编程的进行。

成熟促进因子与细胞核移植

有关核移植胚发育的内在机制尚不清楚。近年来研究表明,成熟卵母细胞中的成熟促进因子与核移植胚的发育密切相关,它是影响核移植成功率的一个重要因素。本文就成熟促进因子对细胞核移植的影响作一综述。

成熟促进因子在动物克隆核再程序化中的作用

随着动物克隆技术的不断发展,新的克隆动物也不断面世。但在动物克隆过程中,克隆效率低下、克隆动物的存活率不高的客观现实依然存在。随着现代分子生物技术的发展和对克隆相关机制的深入研究,特别是对核移植过程中影响核再程序化的因子的研究取得的巨大进步,对核移植后胞质内影响核再程序化的相关因子有了更加深入的了解。其中成熟促进因子(MPF)对于克隆过程中核的再程序化至关重要,现就成熟促进因子的发现、作用机制及其在核再程序化中的作用进行综述。

成熟促进因子(MPF)的生物学意义

在过去的几十年里,科学工作者们对细胞周期中的关键事件——细胞分裂有了更深的认识。他们惊奇地发现,从酵母到人类,调控真核生物细胞周期的生化机制显然是相同的,这应该归功于两个方面的研究。

MAPK和MPF对小鼠受精卵有丝分裂期作用

目的探讨有丝分裂促进因子(MPF)和丝裂原活化的蛋白激酶(MAPK)在小鼠受精卵第一有丝分裂期(M期)中的作用及相互关系。方法分别用MAPK激酶特异性抑制剂(U0126)和MPF特异性抑制剂(roscovitine)抑制受精卵细胞MAPK和MPF的活性,通过同位素测定MAPK和MPF的活性变化,利用显微镜进行形态观察来判定MAPK活性变化对受精卵发育的影响。结果在受精卵第一次有丝分裂期,正常组小鼠受精卵MAPK和MPF的活性均有短暂升高。在U0126处理组,MAPK的活性受抑制会导致受精卵处于M期而不发生分裂,但MPF的活性未受到影响。在roscovitine处理组,MPF的活性受到抑制导致受精卵处于M期不发生分裂,此时MAPK不发生活化。结论MAPK和MPF的活化对于小鼠受精卵完成有丝分裂是不可缺少的,在有丝分裂期MPF参与MAPK的活化。

卵母细胞成熟过程中蛋白因子的表达和作用

近年来,随着辅助生育技术的日益发展,卵细胞成熟的分子调控机制愈来愈受到人们的重视,其中成熟刺激因子(MPF)、丝裂原激活蛋白激酶家族(MAPK)、蛋白激酶C(PKC)、cAMP/蛋白激酶A(cAMP/PKA)等蛋白因子在卵母细胞成熟过程起着重要的作用。现就这些因子在卵母细胞成熟过程中的表达和调控研究进展作一综述。

小鼠受精卵微注射Cdc25b mRNA可提高卵裂率并促进受精卵发育

为了观察Cdc25B蛋白及PKA/Cdc25B信号途径在小鼠受精卵发育中的作用,将突变型和野生型Cdc25b转录成mRNA,显微注射到小鼠受精卵中,放入含有或不含有dbcAMP的M16中,相差显微镜下观察受精卵卵裂情况;用蛋白激酶活性测定方法检测MPF的活性;利用Western印迹检测Cdc2-Tyr15的磷酸化状态.结果显示,未加dbcAMP的Cdc25b-S321A mRNA注射组与Cdc25b-WT组相比,能够提前使受精卵发生G2/M期转变,导致卵裂,并明显提高卵裂率;MPF的活性测定和Cdc2-Tyr15磷酸化状态的检测结果也显示,Cdc25b-S321A组先于Cdc25b-WT组提前激活MPF.此外,Cdc25b-S321A mRNA注射组可以有效恢复由PKA引起的受精卵G2期阻滞,显著增加卵裂率;MPF的活性测定和Cdc2-Tyr15磷酸化状态的检测结果也显示,在PKA持续激活的情况下,对比于Cdc25b-WT组,Cdc25b-S321A组提前激活MPF.因此,在小鼠受精卵发育过程中PKA主要通过磷酸化Cdc25B的321位丝氨酸,从而调控MPF的激活与失活来控制有丝分裂进程.

巯基乙酸对孕酮诱导爪蟾卵母细胞体外成熟过程中MAPK和MPF激酶活性的影响

背景与目的:探讨巯基乙酸(TGA)对孕酮诱导爪蟾卵母细胞体外成熟过程中丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)和成熟促进因子(MPF)蛋白激酶活性的影响。材料与方法:用0、5、25和125μg/ml浓度的TGA分别处理经孕酮诱导的体外培养爪蟾卵母细胞,另设不含孕酮的阴性对照组,于处理4h和8h收集卵母细胞进行Western Blotting检测,观察p_Erk1/Erk1蛋白、p_RSK蛋白、Cdc2、p_Cdc2和Cyclin B1蛋白的表达情况。结果:TGA处理爪蟾卵母细胞4h后,Erk1蛋白的磷酸化水平(即MAPK的活性水平),较对照组明显增加(P<0.05);MAPK的活性底物p_RSK蛋白的表达也增加(P<0.05);同时伴随着p_Cdc2表达水平的下降和Cyclin B1蛋白表达的增强(P<0.05)。TGA处理8h后Erk1蛋白磷酸化水平和p_RSK蛋白含量与对照组相比无明显差异(P>0.05),但此时TGA组p_Cdc2水平明显增加(P<0.05),Cyclin B1蛋白的表达降低(P<0.05)。结论:在孕酮诱导的爪蟾卵母细胞体外成熟早期,TGA可促进MPF和MAPK蛋白激酶及其底物p_RSK的活化;在成熟的晚期,TGA对MAPK活性无明显影响,但明显抑制MPF活性。TGA影响MPF活性的可能机制是降低CyclinB1蛋白水平。

Polo like激酶在细胞分裂中的功能研究进展

pololike激酶 (plks)是广泛存在于真核生物中的一类丝 /苏氨酸蛋白激酶 ,其结构和功能都十分保守 ,许多研究表明 ,plks家族成员在细胞分裂过程中发挥着重要作用。细胞分裂开始时 ,plks可以推动细胞完成G2 /M期转化 ,很可能是细胞开始分裂的开关之一 ,并有望成为抑制癌症的靶位点。它的作用涉及到中心体的成熟 ,纺锤体的组织 ,以及成熟促进因子 (MPF)的激活。当细胞分裂进入中后期时 ,plks又能够激活后期促进复合体 (APC) ,降解cycling蛋白 ,促进姐妹染色体分开 ,使分裂进入后期。当细胞分裂进入末期时 ,plks又能促进胞质分裂。本文拟对

卵母细胞减数分裂和受精过程中MPF和MAPK的作用和相互调节

在卵母细胞减数分裂成熟和受精过程中,MAPK级联信号途径和MPF起着关键性的作用。这两种蛋白激酶信号途径以及它们之间协调的相互作用影响着整个动物界卵母细胞减数分裂成熟和受精过程,包括促进生发泡破裂、抑制减数分裂过程中的DNA复制、调节染色体的分离、维持MⅡ期阻滞、诱发第二次减数分裂恢复等。文中对卵母细胞减数分裂和受精过程中MPF和MAPK的作用和相互调节进行了综述。

胰岛素样生长因子1与临床研究进展

胰岛素样生长因子 1(1GF -1)基因核苷酸序列分析揭示它含有 6个外显子 ,承受成熟的IGF -1含有B ,C ,A ,D 4个功能区 ,和IGF -1受体相结合可发挥其促有丝分裂、促进生长分化及胰岛素样代谢效应 ,IGF -1生物活性受IGF -1受体及IGF -1结合蛋白调节。文中阐述了IGF -1的临床意义以及与临床许多疾病的关系。

MPF与MAPK在生殖细胞减数分裂中相互作用研究进展

许多研究显示生殖细胞减数分裂是由MPF调控的,MAPK对细胞增殖、细胞分裂和细胞周期调控同样起到关键性作用。以前都是将MPF与MAPK作为两种行使不同功能的物质,分别进行研究,但经过近年的研究发现,MPF与MAPK在卵母细胞成熟中有一定的关系,不能将两者绝对割裂开。文章就生殖细胞减数分裂调节机制研究中有关MPF与MAPK的相互关系进行了综述。

卵母细胞成熟过程MPF的调控和MPF的作用底物

系统综述卵母细胞成熟过程中成熟促进因子的调控及其作用底物。研究表明,卵母细胞成熟过程中,成熟促进因子的活性受Cdc25、Myt1和Wee1蛋白以及泛素信号途径的调控,而成熟促进因子本身又可作用于下游的信号分子,如Aurora A蛋白、核纤层蛋白和组蛋白等,来发挥其在成熟过程中的中心调控作用。

Hela细胞MPF对未成熟卵母细胞的体外促成熟作用分析

【目的】研究Hela细胞M期促进因子MPF对未成熟卵母细胞的体外促成熟作用的生物活性,并观察单个成熟卵母细胞的中期染色体。【方法】应用秋水仙胺将Hela细胞阻滞在有丝分裂的中期(meta-phase),从中提取MPF蛋白;体外培养基分为无激素组、有激素素组、注射组,将MPF提取物通过显微注射,分别导入3组培养基中的昆明小白鼠未成熟卵母细胞中,观察未成熟卵母细胞发生GVBD(生发泡破裂)、或者排出极体的数量,并对3组两两之间发生GVBD或者排出极体的情况,作统计分析;以及制备并观察成熟卵母细胞的中期相染色体。【结果】经过统计分析说明,发生GVBDD的情况,在注射组与无激素组之间差异有显著性(P<0.05);排出极体的情况,在注射组与无激素组之间,以及注射组与激素组之间差异有显著(P<0.005,P<0.05)。已经观察到了部分成熟卵母细胞的中期染色体。【结论】MPF提取物具有诱导小白鼠未成熟卵母细胞在体外提前恢复减数分裂的生物活性。

小鼠卵母细胞体内成熟过程中CDK1蛋白及其mRNA的动态变化

目的 探讨小鼠卵母细胞体内成熟过程中细胞周期蛋白依赖性激酶-1(CDK1)蛋白和CDK1 mRNA表达的动态变化。方法 将6~8周龄SPF级ICR雌性小鼠68只随机分为4组,根据获取卵母细胞的时期分为GV组、GVBD组、MⅠ组和MⅡ组,每组17只。腹腔注射10 U孕马血清促性腺激素(PMSG)48 h后,颈椎脱臼处死法处死小鼠,获取GV期卵母细胞;注射PMSG 48 h后注射10 U人绒毛膜促性腺激素(HCG),分别于注射HCG后4 h、8 h和12 h后获取GVBD、MⅠ和MⅡ期卵母细胞。Western blot检测各阶段卵母细胞CDK1蛋白的表达,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测各阶段卵母细胞中CDK1 mRNA的表达,并采用Spearman相关分析检验CDK1 mRNA和蛋白表达的相关性。结果 Western blot结果显示,CDK1蛋白在GV、GVBD、MⅠ和MⅡ期卵母细胞均有表达,且随着卵母细胞的体内成熟,CDK1蛋白表达量持续增加(P<0.05)。qRT-PCR结果显示,CDK1 mRNA在GV、GVBD、MⅠ和MⅡ期卵母细胞均有表达;与GV期比较,GVBD期和MⅠ期CDK1 mRNA表达水平均显著下调(P<0.05),而MⅡ期CDK1 mRNA表达水平显著上调(P<0.05)。Spearman相关分析显示,卵母细胞体内成熟过程中CDK1蛋白与CDK1 mRNA表达的相关性较差(R=0.200)。结论 卵母细胞体内成熟过程中CDK1蛋白的增加并不完全是由转录水平的变化引起的,其他一些机制可能在转录后水平上影响CDK1蛋白的翻译。本研究为进一步深入探讨卵母细胞成熟的分子机制奠定了一定基础。

蛋白激酶A对CDC25B蛋白S149与S321位点磷酸化的修饰抑制小鼠1-细胞期受精卵有丝分裂

在小鼠1-细胞期受精卵,蛋白激酶A（protein kinase A,PKA）可通过磷酸化细胞分裂周期25B（cell division cycle25B,CDC25B）的321位Ser引起受精卵分裂阻滞。本文旨在研究PKA对CDC25B149位点Ser的磷酸化对小鼠受精卵发育的影响,及其与321位点的关系。质粒pBSK-CDC25B-WT（野生型）、pBSK-CDC25B-S149A（149位Ser突变成Ala）、pBSK-CDC25B-S321A（321位Ser突变成Ala）、pBSK-CDC25B-S149A/S321A（149位和321位Ser联合突变成Ala）体外转录成mRNAs;显微注射入小鼠S期受精卵中,在PKA抑制剂H-89预处理的M16培养基中培养,观察其对受精卵发育、有丝分裂成熟促进因子（matu-ration promoting factor,MPF）活性及CDC2-Tyr15磷酸化状态的影响。结果显示,H-89呈剂量（0~50μmol/L）依赖性的方式加速小鼠受精卵卵裂。然后选择卵裂率接近100%、H-89（40μmol/L）培养的小鼠受精卵,与对照组相比,CDC25B各种mRNAs注射组受精卵卵裂率明显增高,MPF活性提前达到高峰;CDC2-Tyr15磷酸化状态和MPF活性变化相一致,以上结果说明,CDC25B蛋白的149位Ser也是PKA在体内调控CDC25B的重要靶点。因此在小鼠1-细胞期受精卵有丝分裂过程中,PKA对小鼠CDC25B蛋白S149位点与S321位点的磷酸化修饰可能是控制受精卵G2/M转换的重要方式。