Gcn5，一种E3连接酶，对果蝇生殖干细胞命运的调控机制

Germline stem cells are the origins of reproduction system in human and animals and essential for ethnic continuity and gametogenesis.Studies on germline stem cells(GSCs) are the focus in the field of developmental biology.The development of germline stem cells is regulated accurately and the post- translational regulatory is very important. Protein ubiquitination is one of the post-translational modifications and much less is known about the regulatory mechnism of ubiquitination in the development of GSCs.In this study, we'll focus on the project: the regulatory mechanism of Gcn5, a E3 ligase, in the GSC maintenance on the model of Drosophila ovary by the method of genetics, molecular biology and celluar biology.We expect that from this project we'll take a deep understand in the development of GSCs and our results could provide guidance on the clinic and the research and development of new medicines related to the reproduction system diseases.

生殖干细胞是人类和动物生殖系统的源头，在种族延续、配子发生等生命过程中起决定性作用，生殖干细胞发育的研究一直是当前发育生物学领域中的核心问题之一。生殖干细胞的发育受到严格地调控，翻译后水平的调控是其中一个关键的环节。蛋白质泛素化是翻译后调控的一种重要形式，蛋白质泛素化对于生殖干细胞发育调控的分子机制我们目前所知甚少。本项目将以果蝇雌性生殖干细胞为模型系统，在已有的工作基础上，运用遗传学、分子生物学和细胞生物学等手段，研究E3连接酶Gcn5在果蝇雌性生殖干细胞命运决定中的作用机制。我们希望通过本项目的开展，加深我们对生殖干细胞发育的基础理论的理解，同时也希望本研究为生殖生物学临床基础研究和生殖疾病相关的新药开发提供指导。

生殖干细胞是人类和动物生殖系统的源头，在种族延续、配子发生等生命过程中起决定性作用，生殖干细胞发育的研究一直是当前发育生物学领域中的核心问题之一。生殖干细胞的发育受到严格地调控，翻译后水平的调控是其中一个关键的环节。蛋白质泛素化是翻译后调控的一种重要形式，蛋白质泛素化对于生殖干细胞发育调控的分子机制我们目前所知甚少。本项目以果蝇雌性生殖干细胞为模型系统，运用遗传学、分子生物学和细胞生物学等手段，研究E3连接酶Gcn5在果蝇雌性生殖干细胞命运决定中的作用机制。.主要研究结果如下：.首先，我们在果蝇中过表达Gcn5蛋白，发现果蝇卵巢中生殖干细胞数目增加，该结果提示Gcn5 蛋白在延迟生殖系细胞分化中起着潜在的作用。我们应用FLP-FRT诱导的cell clone assay技术发现Gcn5基因的缺失能够显著影响果蝇生殖干细胞的命运维持，该结果说明，Gcn5基因是维持果蝇生殖干细胞命运所必需的，并且作为内源因子调控干细胞的命运。.我们根据酵母双杂交实验推测，Gcn5 蛋白可能参与调节 Cyclin A变化，我们在S2细胞和果蝇卵巢中分别利用免疫共沉淀实验证实 Gcn5和 Cyclin A的确存在着相互作用。利用遗传学技术发现,在果蝇卵巢中过量表达全长CyclinA 同时敲低Gcn5 时，与对照组相比该果蝇卵巢干细胞异常的表型明显增强，证实Gcn5 和Cyclin A 在遗传上也存在相互作用。我们又通过体内和体外泛素化实验证明，Gcn5能够作为E3连接酶促进Cyclin A的泛素化。同时我们利用cell clone assay技术发现，缺失Gcn5基因时Cyclin A蛋白稳定性明显增强。综合以上结果表明，Gcn5可能通过泛素化途径调节 Cyclin A蛋白的稳定性进而调控果蝇生殖干细胞的命运。.通过本项目的开展，加深了我们对生殖干细胞发育的基础理论的理解，同时本研究对于生殖生物学临床基础研究和生殖疾病相关的新药开发也提供了一定的指导意义。.