【摘 要】
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G蛋白偶联受体(GPCR) Latrophilin (LPH)不仅涉及人类与哺乳动物的多动症、精神分裂症及成瘾等精神疾病的发生,还涉及到对外源蛛毒素的信号传递及多种药物的敏感性.目前关于Latrophilin受体在昆虫中的功能和信号传导机制不清.本研究首先对LPH进行了进化分析,结果显示,lph是由一个共同祖先基因衍化而来,但是lph分别在脊椎动物、头索动物、尾索动物和昆虫中发生了独立的进化.lp
【机 构】
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南京师范大学生命科学学院,江苏省生物技术与生物多样性重点实验室,南京,210023
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G蛋白偶联受体(GPCR) Latrophilin (LPH)不仅涉及人类与哺乳动物的多动症、精神分裂症及成瘾等精神疾病的发生,还涉及到对外源蛛毒素的信号传递及多种药物的敏感性.目前关于Latrophilin受体在昆虫中的功能和信号传导机制不清.本研究首先对LPH进行了进化分析,结果显示,lph是由一个共同祖先基因衍化而来,但是lph分别在脊椎动物、头索动物、尾索动物和昆虫中发生了独立的进化.lph基因在脊椎动物中发生了复制,产生了3个拷贝(lph-1,lph-2和lph-3)；鸟类、尾索动物、头索动物中也发生了基因复制事件只存在lph-2和lph-3.线虫中有两个拷贝,分别对应于脊椎动物lph-1和lph-2；然而,lph基因在昆虫只有一个拷贝.这些物种的lph虽然起源与一个共同祖先基因,但是却发生了复杂的分化,暗示其在这些物种中可能发生了功能分化.为了研究LPH在赤拟谷盗生长发育中的调控作用,我们克隆了其lph基因,发现该基因在赤拟谷盗中存在3种选择性拼接形式lpha,lphb和lphc.为了进一步研究赤拟谷盗中这3种剪接本的作用,我们分别敲减了三种剪接本特异区域及公共区域,结果显示,dslph组不产卵,成虫翅异常比例约22％,成虫性成熟时累计死亡率约35％；进一步分析表明,这些效应由转录本lphb所引起.且进一步回交实验结果显示dslph组会导致雌性卵巢萎缩,其萎缩比例约为65％,进而影响赤拟谷盗的生殖.在mRNA水平上对lph的信号通路进行初步研究发现抑制lph表达后可导致plc,pka,foxo表达上调,进而影响cAMP/pKA、PLC/IP3及ISS信号通路.这些信号通路会影响昆虫翼羽化后表皮细胞死亡、卵黄原前体蛋白Vg合成及寿命进而导致赤拟谷盗生长发育及生殖受到影响.推测lph可能是通过这些信号通路来影响赤拟谷盗的生长发育.本研究解析了赤拟谷盗Latrophilin的功能,并初步揭示其信号通路,为进一步阐明昆虫Latrophilin的信号通路奠定了基础.
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