nek9和erk8在小鼠卵母细胞成熟中的作用和早期胚胎中定位

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1、南方医科大学2008级博士学位论文Nek9和ERK8在小鼠卵母细胞成熟中的作用和在早期胚胎中定位ResearchontheRolesofNek9andERK8iUMeioticMaturationofMouseOocytesandtheirlocationsinearlyembryomitosis课题来源：中国科学院动物研究所国家重大基础研究项目(编号2012CB944404，2011CB944501)和国家自然科学基金(编号No．30930065)学位申请人杨尚武导师姓名邢福祺专业名称妇产科学培养类型科研型培

2、养层次博士所在学院第一临床医学院2013年3月22日广州掣嬲煳博士学位论文一Nek9和ERK8在小鼠卵母细胞成熟中的作用和在早期胚胎中定位博士研究生：杨尚武指导教师姓名：邢福祺摘要小鼠卵母细胞成熟是一多阶段精细有序调控的过程。小鼠卵母细胞生发泡破裂标志着卵母细胞成熟的开始。生发泡破裂后，微管在前中期围绕染色体开始组装，染色体逐渐迁移至纺锤体的中部，而后者在MI期形成椭圆形双极结构。随后，纺锤体迁移至细胞皮质，并排出第一极体，细胞进入第二次减数分裂中期，在此期纺锤体紧贴于质膜下方。目前卵母细胞在胞浆中含有超过80

3、个小的微管组织中心蛋白。有丝分裂体细胞中心体形成双极纺锤体的两极，促进微管成核和纺锤体装配。减数分裂卵母细胞微管组织中心含有围中心粒物质成分：丫-tubulina11dpeficentrin。后者是一种关键蛋白，用于把丫-mbulin固定在中心粒周围。在前中期，微管组织中心开始聚集以形成纺锤体极。卵母细胞微管组织中心的功能与有丝分裂细胞中心体类似，对减数分裂纺锤体组装是必须的，但微管组织中心的组成结构及如何调节微管成核和组装机制目前并没有很好阐明。NIMA蛋白激酶是以构巢曲霉菌蛋白激酶命名的一种激酶，参与广泛的

4、有丝分裂进程。哺乳动物的NIMA基因编码i1种NIMA激酶，报道显示MMA蛋白激酶家族是有丝分裂进展中的关键分子，参与了许多重要的有丝分裂过程，如有丝分裂前期中的中心体分离，染色体浓缩，前中期中的核膜破裂和纺锤体组装，以及有丝分裂周期的退出和细胞骨架分离。Nek9属于NIMA蛋白激酶家族，是一分子量107kD的多肽，它的氨基催化末端连接有一段与RCCl同源的序列，摘要后者是小G蛋白Ran的交换因子。在细胞分裂问期，Nek9的RCCl区域可以直接与激酶的活性部位结合起自身抑制作用。哺乳动物细胞中发现Nek9与'y

5、-tubulin蛋白共沉淀，并且激活的Nek9多肽在早期细胞分裂过程中定位于中心体和纺锤体极上。Nek6和Nek7激酶是Nek9的下游激酶，激活后促进有丝分裂进展，而如果敲减其活性或表达活性衰减的突变体则导致有丝分裂阻滞和细胞凋亡。PLKl激酶可以激活Nek9，促使有丝分裂驱动蛋白E95蛋白上Serl033磷酸化，后者与CDKl激酶一起，对中心体分离和及时进入有丝分裂周期起关键作用。丝裂原激活蛋白激酶系统(MAPK)是一组苏／络氨酸蛋白激酶家族，参与一系列的包括细胞增殖、分化、凋亡、应激反应等关键的细胞生命进程

6、。ERK8是胞外信号调节激酶家族(ERK)％新发现的蛋白激酶，与ERK7拥有69％相同的氨基酸序列。ERK8促进增生细胞核抗原蛋白(proliferatingcellnuclearantigen：PCNA)的稳定，后者参与基因信息的传送、协调、和刺激过程。目前己知(Humandoubleminute2；HDM2)蛋白参与PCNA降解过程。ERK8可以阻止PCNA和HDM2结合从而抑制PCNA降解。ERK8还参与调控细胞周期。降低ERK8表达影响正常的细胞增殖。在MCF一10A细胞，ERK8是调节增殖速率的限速因

7、子，控制细胞进入s期。降调ERK8导致cyclinD1、cyclinE、p27表达增高，和cyclinA水平下调。降调ERK8表达后，细胞增殖速率下降大约2倍。不过，ERK8的功能仍不清楚，关于其上游激活成分和下游效应蛋白的信息仍了解很少。其在减数分裂中的作用也不清楚。考虑到减数分裂过程的精确调控对于可受精的卵子的产生及后代的健康十分重要。目前关于Nek9和ERK8激酶的研究主要集中在有丝分裂中方面，对于他们在哺乳动物减数分裂中的作用及其在早期受精卵中的研究尚未见报道，我们提出了Nek9和ERK8在小鼠卵母细胞

8、减数分裂过程和早期受精卵卵裂中发挥作用的假设。系统研究了他们在小鼠卵母细胞减数分裂过程中的表达、定位、功能情况以及其在受精卵早期胚胎中的分布情况。本研究包括两个部分。第一章Nek9调节小鼠卵母细胞减数分裂纺锤体组装和细胞周期进展及其在早期胚胎中的分布II博士学位论文目的：Nek9在有丝分裂中起重要作用，但其是否参与减数分裂过程中无中心体的纺锤体组装和染色体的分离调控还有待研究。本研究探