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在小鼠一细胞期受精卵中Plk1 的表达和活性 张哲，徐小燕，于秉治 中国医科大学，沈阳 （110001 ） E-mail ：y030033zhangzhe@126.com 摘 要：Plk1 在一些哺乳动物细胞中对细胞周期的调控起到重要作用。本试验用Western Blot 方法检测了 plk1 在小鼠受精卵第一次有丝分裂过程中各个不同时期的蛋白含量。Western Blot 结果说明在小鼠受精卵中不仅存在plk1 蛋白，而且Plk1 的蛋白含量在受精后第一次有 丝分裂过程中没有显著变化。plk1 作用的发挥依赖于其激酶活性，因而在本实验中又检测了 plk1 在小鼠受精卵第一次有丝分裂过程中其活性的变化，发现plk1 的活性是随着细胞分裂 的进程而变化的。其活性逐渐升高，在进入M 期开始迅速增高并达到最大值，在M 期结束 后迅速下降。Plk1 蛋白含量没有显著变化说明其活性的变化是通过上游激酶活化来调节的， 与其蛋白量没有关系。这些结果预示了plk1 在小鼠受精卵第一次有丝分裂M 期中发挥了相 应的作用。 关键词：Plk1, 小鼠受精卵，细胞周期， M 期 0. 前言 plks 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，plks 家族成员较多。 在 plks 家族中果蝇 polo 基因是最早被发现的[1]。后来又发现了酿酒酵母（saccharmyces cervisiae ）中的cdc5p 激酶[2]，芽殖酵母（shizosacchermyces pombe ）中的polo1 激酶[3]， 爪蟾（Xenopus ）中的plx1[4] ，高等脊椎动物的plk1 [5] ，小鼠中的Snk 和Fnk ，以及人细胞 中的hSnk 和prk 等[6]。 plk 在有丝分裂早期聚集在纺锤体两极（SPB ）微管组织中心（MTOCS ）。尽管不同物 种甚至相同物种不同类型的细胞的微管组织中心不同，但是所有的plk 都在这个时期表现出 这一相同的特性，从有丝分裂前期至后期plk 结合在中心体（centrosome ）上。在进入有丝 分裂后期时plk 逐渐转移至纺锤体中部，在末期就出现在中体上。哺乳动物的卵细胞中没有 中心粒，因此减数分裂中方垂体两极很宽。尽管如此，plk 仍分布在减数分裂的纺锤体两极。 Plk 在有丝分裂与减数分裂的不同时期定位在纺锤体不同部位反映了plk 激酶作用的时空性。 在鼠卵的减数分裂过程中plk1 在GV 期散布在胞浆或集中在核内，在有丝分裂前中期集中 在纺锤体两极，在后期定位在赤道板，在末期结合在有丝分裂后桥。 在整个细胞分裂的过程中，Plk 的表达量和活性都有变化。体细胞中plks 的表达是周 期依赖性的，蛋白水平在G1 期很低，在S 期逐渐增多，在G2/M 转换过程中保持高水平， 在有丝分裂期过后迅速减少。但有研究表明在小鼠和爪蟾卵成熟过程中plk 的表达量是恒定 不变的[7]。孤雌生殖研究表明小鼠一细胞受精卵的plk 的表达量也是恒定不变的。 在有丝分裂过程中的不同的几个时期都需要plks 的作用，plks 的活性随时间的变化可 以支持这一观点。在哺乳动物细胞Plk1 的活性在G2/M 转换期迅速增高，几乎与CDK1 的 活性同时增高。但其活性在 CDK1 的活性下降后仍保持较高水平。小鼠卵中生发泡破裂 （GVBD ）前30 分钟，plk1 的活性开始升高，在GVBD 时达到最高，此后plk1 的活性略有 下降，但是在卵的整个成熟过程中仍能保持较高的活性。乙醇活化发生孤雌生殖后 plk1 被 去磷酸化活性逐渐降低。在进入第一次有丝分裂的M 期时的核膜破裂期plk1 被磷酸化活性 有升高。总之，plks 的时空分布、蛋白量及活性变化与其功能密不可分。 - 1 - 近年来，关于PLK1 信号转导途径的报道日益增多，但是有关PLK1 在哺乳动物受精卵 早期发育过程中作用的报道仍然很少。本实验中我们