日本三角涡虫细胞自噬基因Atg5的克隆和功能研究

摘要

细胞自噬相关基因Atg5在细胞自噬过程中发挥重要作用,其功能丧失损坏神经发生和轴突再生。涡虫是研究脑再生的良好模型,其头部切除后1周就能再生出1个新的脑结构。因此,研究Atg5基因在涡虫脑再生中的作用对探究自噬调控神经再生具有重要意义。本研究克隆了日本三角涡虫Atg5基因(DjAtg5)的全长cDNA序列,并利用RNAi技术研究了其在涡虫再生中作用。结果显示,DjAtg5 cDNA全长1014 bp,编码284个氨基酸。DjATG5含有ATG5蛋白质家族的Pfam结构域和高度保守的ATG5-ATG12相互结合位点。切割虫体后,DjAtg5表达显著增加。再生3~5天,其转录本主要在新再生的脑结构表达。但是,敲降DjAtg5并未引起涡虫脑再生异常,且对涡虫干细胞的增殖也未见明显影响。研究结果表明,DjAtg5参与涡虫脑结构的重新形成,但不是涡虫再生的重要调控因子。然而,自噬抑制剂3-MA能够阻止涡虫再生,说明细胞自噬机制对涡虫再生非常重要。