GEFT调节晶状体上皮细胞分化的机制研究

论文摘要

GEFT是Rho家族小GTP酶特定的鸟嘌呤核苷酸交换因子,在成人易兴奋组织包括脑、心脏和骨骼肌中有高水平的表达。以前研究发现GEFT在成年小鼠海马和小脑中表达,过度表达GEFT蛋白质能导致神经轴突和树突重塑。这一发现促使本文探索GEFT在其它组织中的表达,这些组织与神经系统有着共同的祖先,特别是在视觉系统中。本文通过免疫组织化学法分析GEFT特定蛋白的表达,我们观察到在小鼠的晚期胚胎眼部,GEFT在成神经细胞层和分化中的晶状体纤维中表达水平最高,并在后生角膜上皮、晶状体上皮细胞,及整个视网膜中均有表达。在N/N1003A兔晶状体上皮细胞中,GEFT的外源表达诱导晶状体纤维细胞的分化,体现在细胞的伸长和眼球系统形成,同时还导致β-晶状体蛋白和晶状体蛋白微丝表达显著增强。GEFT转染晶状体上皮细胞还导致由RAC-1介导的αA-、αB-、βB-、γC-、和γF-晶状体蛋白启动子活性上调,这种活性部分依赖于Rac1的核定位。此外,药物抑制Rac1可阻断GEFT诱导的N/N1003A晶状体纤维分化和β-晶状体蛋白在体外小鼠晶状体移植体中的表达。这些结果第一次表明了GEFT在晶状体细胞分化和小鼠眼发育中的作用,揭示了GEFT调控晶状体的分化和眼的发育基于依赖Rac1的机制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语表
• 第一章 前言和文献综述
• 1.1 RHO GTPASES研究进展
• 1.1.1 Rho GTPases家族分类
• 1.1.2 Rho GTPases家族结构
• 1.1.3 Rho GTPases活性调控
• 1.1.4 Rho GTPases效应物
• 1.1.5 Rho GTPases和细胞骨架
• 1.1.6 Rho GTPases与细胞凋亡
• 1.1.7 Rho GTPases与肿瘤
• 1.1.8 Rho GTPases与神经系统
• 1.1.9 Rho GTPases与免疫
• 1.2 晶状体发育研究进展
• 1.2.1 晶状体发育概况
• 1.2.2 晶状体上皮细胞间连接
• 1.2.3 晶状体上皮细胞转录因子
• 1.2.4 参与晶状体发育其它转录因子
• 1.2.5 晶状体上皮细胞的生长因子调控
• 1.2.6 氧化应激和氧化还原信号
• 1.3 GEFT结构功能研究
• 1.3.1 GEFT结构
• 1.3.2 GEFT在生物体内表达
• 1.3.3 GEFT在生物体中作用研究
• 1.3.4 GEFT在肿瘤发生中作用研究
• 1.3.5 GEFT在神经系统发育中的作用研究
• 1.3.6 GEFT在肌肉发育中的作用研究
• 1.3.7 GEFT与Bves
• 1.4 本项研究的目的和意义
• 第二章 材料和方法
• 2.1 试剂和材料
• 2.2 菌株、细胞株和质粒
• 2.3 主要实验方法
• 第三章 结果
• 3.1 GEFT在成年小鼠眼组织和相关细胞系中的表达
• 3.1.1 抗GEFT抗体制备
• 3.1.2 成年小鼠眼部组织GEFF表达分析
• 3.1.3 不同眼细胞系GEFF表达分析
• 3.2 小鼠胚胎眼组织中GEFT的表达
• 3.2.1 胚胎期9天小鼠眼部GEFT蛋白表达分析
• 3.2.2 1胚胎期17.5天的小鼠胚胎中,GEFT蛋白的表达分析
• 3.3 GEFT在新生小鼠眼组织中的表达
• 3.3.1 新生小鼠眼角膜GEFT表达情况
• 3.3.2 新生小鼠晶状体GEFT表达情况
• 3.3.3 新生小鼠视网膜GEFT表达情况
• 3.3.4 新生小鼠免疫组化阴性对照
• 3.4 眼细胞系中的GEFT亚细胞定位
• 3.4.1 内源性GEFT蛋白在眼细胞系中的亚细胞定位
• 3.4.2 免疫荧光检测GEFT亚细胞定位
• 3.5 外源GEFT表达对晶状体细胞分化影响研究
• 3.5.1 外源GEFT表达对N/N1003A细胞形态学变化的影响
• 3.5.2 Western分析GEFT转染对N/N1003A细胞分化的影响
• 3.6 外源GEFT对三个晶状体基因主要家族的启动子影响
• 3.6.1 GEFT对晶状体球蛋白基因启动子影响
• 3.6.2 GEFT截短突变体对晶状体球蛋白启动子活性的影响
• 3.7 N/N1003A分化时不同RHo-GTPASES激活对晶状体球蛋白的表达调控
• 3.7.1 N/N1003A分化时Rho-GTPases的差异激活
• 3.7.2 外源GEFT表达对GTPases活性的影响
• 3.7.3 抑制剂对晶状体球蛋白基因启动子活性的影响
• 3.8 GEFT通过RHo-GTP酶调控晶状体球蛋白表达研究
• 3.8.1 GEFT与Rho-GTP酶协同激活晶状体球蛋白基因启动子活性研究
• 3.8.2 GEFT对Rac1亚细胞定位的影响研究
• 3.8.3 GEFT引起的Rac1核定位对晶状体球蛋白启动子活性的影响
• 3.9 RAC1信号对晶状体分化影响研究
• 3.9.1 Rac1抑制剂对GEFT转染的N/N1003A细胞形态变化的影响
• 3.9.2 Rac1抑制剂对N/N1003A细胞晶状体球蛋白表达的影响
• 3.9.3 Rac1抑制剂对新生小鼠晶状体外植体的晶状体球蛋白的影响
• 第四章 讨论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间已发表和待发的学术论文
• 致谢