论文部分内容阅读
细胞极性和细胞连接在细胞形成组织和细胞通讯中发挥重要的作用。上皮组织是组成复杂生物体的基础。顶端-基底极性是上皮细胞的重要特征。这一极性对于上皮细胞作为生物体和外界环境之间的选择性屏障是必需的。对上皮极性建立和维持的机制的研究有利于我们研发新的疾病治疗手段。果蝇卵巢的卵泡上皮是一个体内研究上皮极性的成熟模型。通过对果蝇卵泡上皮相关基因的筛选，我们发现基因dlg5参与了卵泡上皮的发生。dlg5编码的蛋白是膜相关鸟苷酸激酶家族的一员。 在dlg5突变的克隆中，卵泡上皮细胞变扁甚至出现缺口。我们发现粘着连接蛋白Arm和Ncad在dlg5突变的卵泡上皮细胞中出现了减少，并且顶端复合体的成员Crb/Sdt/PATJ，aPK,/Baz/Par6也都出现了减少。但是在dlg5突变的卵泡上皮细胞中，分隔连接的蛋白和细胞骨架都没有发生变化。这说明Dlg5的功能是稳定粘着连接和顶端复合体。我们查看了Dlg5在果蝇卵巢的表达和定位，发现在早期的卵泡中Dlg5和粘着连接的蛋白分子以及顶端复合体的蛋白分子都有共定位。这说明Dlg5与这些蛋白分子之间可能有相互作用。当Crb过表达的时候，顶端定位的Dlg5会延伸到基底侧面的细胞膜上，并且细胞质中定位在囊泡的Dlg5会有一部分和Crb的囊泡在一起。这说明Dlg5与Crb在细胞连接处以及细胞质的囊泡中都有相互作用，并且Dig5可能与Crb的运输有关。 进一步的，我们在果蝇体内做了Dig5蛋白结构与功能的相关研究。Dlg5蛋白有一个螺旋结构域，四个PDZ，一个大的连接区域，一个SH3和一个GUK结构域。我们建立了十九个Dlg5结构域被删减的载体，并分析了这些载体在卵泡上皮的定位。研究结果发现螺旋结构域有顶端定位的功能;PDZ可以促进基底侧面的膜定位;PDZ3-SH3-GUK有膜定位的功能;SH3-GUK介导多聚体的形成;连接区域有粘着连接处定位的功能，GUK可以自己定位到细胞核。用这些载体去挽救dlg5突变的致死率时发现PDZ3-PDZ4是挽救致死必需的，而SH3-GUK对于致死率的挽救是非必需的。这说明PDZ3-PDZ4对于Dlg5的功能是非常重要的，而SH3-GUK对于Dlg5的功能在个体存活上是非必需的。 总之，我们发现Dlg5是一个顶端-基底极性蛋白，在顶端区域发挥稳定顶端蛋白复合体的功能，并且这一功能可能是通过与Crb的相互作用来实现的。这是首次在果蝇中对dlg5进行的详细的遗传学功能研究。