哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mtor) - 生物化学与生物物理进展.pdf

生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biop hys ics 2009, 36(10): 1334~ 1339 乳动物雷帕霉素靶蛋白 (mTOR) 在 小鼠卵母细胞成熟过程中的表达及作用 杨彩荣 魏延昌 张 岩 郑可佳 李 宁 严云勤* (东北农业大学动物细胞与发育生物学教研室，哈尔滨150030 ) 摘要 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)是一种Ser/Thr 激酶，属于PIKK 超家族，对调节细 胞周期、蛋白质合成等具有重要作用，是细胞生长、增殖、分化、凋亡的中心调控器，但在哺乳动物卵母细胞中的研究还未 见报道 以小鼠卵母细胞为研究对象，采用免疫荧光为主要研究方法，对mTOR 在小鼠卵母细胞中的表达进行研究，并 过mTOR 的特异性抑制剂雷帕霉素( rapamycin ，RAPA )对卵母细胞进行处理，对mTOR 在卵母细胞成熟过程中的作用进行 研究 结果显示：小鼠卵母细胞成熟过程中，生发泡( germinal vesicle，GV )期mTOR 主要集中在核膜处表达，生发泡破裂 ( germinal vesicle breakdown ，GVBD )后mTOR 伴随染色体分布，第二次减数分裂中期( second metaphase，M 期) mTOR 伴 随纺锤体分布；雷帕霉素处理后，小鼠卵母细胞的成熟受到抑制，且这种抑制作用具有浓度依赖性，同时其mTOR 的表达 部位和形态也发生变化 研究表明，在小鼠卵母细胞成熟过程中，mTOR 在各个时期的表达及分布具有阶段特异性，并对小 鼠卵母细胞GVBD 的发生和第一极体的排放都具有重要作用 关键词 雷帕霉素靶蛋白(mTOR) ，小鼠卵母细胞，雷帕霉素，免疫荧光 学科分类号 Q2 DOI: 10.3724/SP.J.1206.2009.00446 雷帕霉素靶蛋白(mTOR) 结构与功能上高度保 而在哺乳动物卵母细胞中的研究还未见报道 以往 [12] 守，是一种存在于哺乳动物细胞中的 Ser/Thr 激 的研究表明，mTOR 与一些蛋白质的合成有关 ， 酶 ， 属于 磷 脂 酰 肌醇 激酶 相关 激酶 而特定蛋白质的合成对卵母细胞成熟具有重要的作 (phosphatidylinositol kinase-related kinase，PIKK) 家 用，因此我们推测，mTOR 可能在哺乳动物卵母细 族成员 mTOR 信号 路可以汇聚和 合来自于营 胞成熟过程中有重要作用 所以本研究以小鼠卵母 养、生长因子、能量和环境胁迫对细胞的刺激信 细胞为研究对象，观察了mTOR 在卵母细胞成熟 [1～3] 号 ， 过其下游的靶蛋白核糖体蛋白S6 激酶 1 各个阶段的表达及分布情况，同时通过雷帕霉素的 (ribosomal protein S6 kinase 1，S6K1)和蛋白质翻译 处理观察mTOR 对卵母细胞成熟的重要作用，为 起始因子eIF4E 结合蛋白1(eIF4E binding protein 1, 进一步探索mTOR 在小鼠卵母细胞成熟过程中的 4EBP1)调控蛋白质的翻译，加快细胞G1 期/S 期 分子机制提供实验依据 的转换，促进细胞生长和增殖，抑制细胞凋 1 材料与方法 亡[4～6] mTOR 信号通路紊乱与肿瘤的形成及细胞 的恶性转化密切相关[7] 1 1 实验材料 雷帕霉素(rapamycin，RAPA，RPM) 是一种大 本实验选用昆明白品系6～8 周龄性成熟雌鼠， 环内酯类抗生素和免疫抑制剂，它进入体内后与胞 购自哈尔滨肿瘤医院实验动物中心 浆受体FKBP12 结合形成复合物，此复