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盘基网柄菌中分化诱导因子信号与细胞命运决定

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细胞生物学杂志 2006年第2期28卷 183-187页

作者：彭建涛施佳乐谭宁侯连生华东师范大学生命科学学院上海200062

对盘基网柄菌发育过程中分化诱导因子(DIF)的作用及其机制进行了综述,包括DIF对盘基网柄菌前柄细胞、柄细胞分化的作用以及DIF的生物合成、DIF的诱导、降解失活、DIF对细胞命运和细胞比例的调节及其作用机制等。

关键词：盘基网柄菌前柄细胞前孢子细胞细胞命运分化诱导因子

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盘基网柄菌柄细胞中gp150蛋白和凋亡分子Caspase-3作用的研究

盘基网柄菌柄细胞中gp150蛋白和凋亡分子Caspase-3作用的研究

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作者：施佳乐华东师范大学

学位级别：硕士

社会变形虫盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)是一种单细胞真核生物，以细菌为生。在营养丰富情况下，以二分裂方式繁殖后代;当食物耗尽时，进入多细胞发育阶段，其发育过程类似于多细胞的胚胎发育，有着严格的时间和空间的发育程... 详细信息

社会变形虫盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)是一种单细胞真核生物，以细菌为生。在营养丰富情况下，以二分裂方式繁殖后代;当食物耗尽时，进入多细胞发育阶段，其发育过程类似于多细胞的胚胎发育，有着严格的时间和空间的发育程序，并且受到精密的调控。当多细胞聚集形成细胞丘时，cAMP的浓度升到了一定水平，调节细胞分化发育相关的基因开始表达，产生相关的蛋白，其中涉及很多细胞组分(如粘附分子、分化诱导因子、细胞骨架蛋白等等)，传递细胞分化必需的信号，导致细胞分化成前柄细胞和前孢子细胞两种类型。最终，形成由柄细胞和孢子细胞组成的子实体，而柄细胞是死亡细胞;因此，该细胞分化的过程实际上是细胞凋亡的过程。目前对盘基网柄菌两类细胞蛋白组分研究很少，对发育分化过程中是否依赖Caspase了解的也不是很清楚。本文以野生型Kax-3细胞株为材料，每隔2小时收集16—22小时发育阶段蛞蝓体细胞，用Percoll密度梯度分离技术获得蛞蝓体中前柄和前孢子两种类型细胞。用SDS-PAGE电泳，对比两类细胞不同发育时期全蛋白组成、数量及相对百分含量的变化，发现前柄细胞和前孢子细胞在蛋白含量和组分上存在一定差异。在蛞蝓体时期，101.2kD、85.9kD、68.2kD、49.8kD、42.4kD、40.6kD、33.0kD、24.4kD和21.5kD在两类细胞中变化基本一致，其中101.2kD、68.2kD、49.8kD、42.4kD和33.0kD含量较高。101.2kD蛋白可能是gp100，主要作用于发育早期细胞间粘着;68.2kD蛋白可能是肌动蛋白结合蛋白，加强细胞间粘着作用;49.2kD蛋白与微管蛋白分子量接近，参与细胞形态的维持、细胞运动。42.4kD蛋白可能是肌动蛋白，对细胞迁移运动有重要作用。在前柄细胞中出现了37.5kD蛋白和31.5kD蛋白，且含量随细胞分化进程增加，提示两者与细胞凋亡有密切关系。其中31.5kD与Caspase-3分子量32.0kD接近，有待进一步证实。36.7kD蛋白仅在细胞丘时期出现，在蛞蝓体时期却消失了，说明该蛋白可能是发育早期的一种蛋白。而33.0kD、24.4kD和21.5kD这几种蛋白在发育分化中的作用还有待于深入研究。 lagC基因编码gp150分子，一个97kD蛋白被高度糖基化后的产物，是一种异嗜性细胞表面粘附分子。如果缺失lagC基因，gp150突变细胞的多细胞发育就只能停留在细胞疏松结合阶段，说明不仅调节细胞间的粘着，也调节细胞类型的分化。在以往的研究中发现，发育中的盘基网柄菌细胞开始分化后，出现了两种分子量的gp150分子，一个是150kD，另一个是145kD。为什么会出现两种分子量的gp150蛋白呢?是两个都与柄细胞的分化有关，还是其中一个?以前柄细胞和前孢子细胞为材料，Western blot分析gp150蛋白在两类细胞的表达情况。结果发现gp150蛋白仅出现在前柄细胞中，且随发育进程，含量增加，且gp150和gp145都在前柄细胞中表达。推测gp145可能是gp150分子的mRNA的变位

关键词：盘基网柄菌细胞分化前柄细胞前孢子细胞 gP150蛋白 Caspase-3

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盘基网柄菌（Dictyostelium discoideum）中线粒体及细胞色素c在柄细胞凋亡中的作用的研究

盘基网柄菌（Dictyostelium discoideum）中线粒体及细胞色素c在...

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作者：彭建涛华东师范大学

学位级别：硕士

盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)是一种“土壤阿米巴”，以吞食细菌为生。在营养丰富条件下，以单细胞形式存在;一旦食物匮乏，单个细胞聚集成多细胞体，细胞历经细胞丘、蛞蝓体、拔顶阶段完成发育和分化过程，最终形成由孢子细... 详细信息

盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)是一种“土壤阿米巴”，以吞食细菌为生。在营养丰富条件下，以单细胞形式存在;一旦食物匮乏，单个细胞聚集成多细胞体，细胞历经细胞丘、蛞蝓体、拔顶阶段完成发育和分化过程，最终形成由孢子细胞和柄细胞组成的子实体。在合适条件下，孢子细胞萌发开始新生命周期;而柄细胞无论用什么条件都不能萌发，因此柄细胞是死亡细胞，柄细胞的形成是细胞凋亡的过程。目前认为线粒体不仅是细胞内的能量工厂，而且在细胞分化和凋亡过程中也起重要的调节作用，线粒体膜通透性改变可能是细胞凋亡的关键性机制。线粒体通透性转运孔(PTP)的开放，能够导致线粒体跨膜电位的下降，Caspases活化和凋亡诱导因子(如细胞色素c、AIF等)的释放，ATP生成减少等等。对于盘基网柄菌细胞不同发育时期线粒体蛋白组分、膜电位的变化情况的研究很少，对凋亡诱导因子细胞色素c在柄细胞凋亡中的作用了解不是很清楚。本实验以Kax-3野生型细胞和AK127突变型细胞为材料，提取不同时期细胞线粒体。另外用Percoll密度梯度分离技术获得蛞蝓体中前柄和前孢子两种类型细胞，用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法，分析16小时前柄细胞和前孢子细胞线粒体和细胞质中蛋白的变化，研究比较与前柄细胞和前孢子细胞分化有关的蛋白。发现前柄细胞和前孢子细胞的线粒体和细胞质蛋白存在一定差异。野生型细胞发育过程中，线粒体蛋白也存在一些差异。整个细胞发育时期，54kD、47kD、41.2kD、38.4kD等蛋白具有基本一致的变化。另外，83kD在细胞聚集阶段和蛞蝓体拔顶阶段含量都有增高，而在细胞丘阶段和蛞蝓体形成阶段含量又有所降低。而细胞聚集期75kD、19.5kD蛋白的含量也有增加，到细胞丘阶段后这两者含量开始明显减少。所以75kD、19.5kD蛋白可能是线粒体膜蛋白，参与某些蛋白向线粒体内转运，对于盘基网柄菌细胞聚集过程线粒体的能量参与分化、运动等过程。随细胞发育到细胞丘阶段，65.6kD蛋白的含量有所增加，其它蛋白的含量比较稳定。蛞蝓体形成阶段，66kD、56.8kD、23.8kD、16.1kD、14.3kD等蛋白含量增加。而16小时前柄细胞和前孢子细胞中：50kD、26kD蛋白仅存在于前孢子细胞的线粒体中，可能为前孢子细胞线粒体中的特异性蛋白;在前孢子细胞的细胞质中没有检测到79kD蛋白，而在前柄细胞的细胞质中该蛋白有一定量的存在;在前柄细胞的细胞质中没有检测到53kD蛋白存在，而是存在于前孢子细胞的细胞质中;51kD、31.4kD蛋白在前柄细胞的细胞质中的含量远远高于其前孢子细胞质中的含量，而48kD、33kD、21.6kD蛋白在前柄细胞的细胞质中的含量又远远低于前孢子细胞质中的含量;59.7kD、44kD、42kD、39.7kD、39kD、29.7kD、27kD等蛋白的含量基本相差不大。

关键词：盘基网柄菌线粒体细胞色素c 前柄细胞前孢子细胞

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