意大利蜜蜂雌激素相关受体amERR调控卵巢细胞增殖的分子机理研究

Estrogen related receptors (ERRs) belong to a subfamily of orphan nuclear receptors where the proteins are closely related to the estrogen receptors (ERs) in structure. They can bind to the steroid receptor coactivator family without any ligands and drive transcription activity of the target genes. In mammals and Drosophila, ERR homologs play an important role in carbohydrate metabolism associated with cell proliferation..The present study, focusing on the Apis mellifera. The influences of amERR expression on carbohydrate metabolism and ovarian cell proliferation in vivo and in vitro will be analysed by Using technology of RNA interference and the mothod of using different hormone (17-β-estradiol, 20E ) and inverse agonist (4-OHT、GSK5182) for ERR treatment. The relationship between amERR and amEcR will be discussed. The interaction between amERR and PGC will be detected by using two yeast hybird system. Finally, the protein network system that proteins interact with amERR will be constructed by bioinformatic approaches..These findings would initally reveal the molecular mechanism of amERR involved in the regulation of ovarian cell proliferation so as to provide some theoretical bases for intensive studying the function of amERR during postembryonie development of Apis mellifera.

雌激素相关受体（ERR）属于孤儿核因子受体，在结构上和雌激素受体非常类似，能够直接与类固醇受体共激活子结合激活靶基因的表达。对哺乳动物和果蝇 ERR 的研究表明，ERRs 在糖脂代谢途径中起重要作用，与众多生理和发育过程有关，参与细胞增殖的调控。本项目以具有重要经济意义的社会性昆虫意大利蜜蜂为研究对象，采用不同激素（17-β-雌二醇、20E）和 ERR 抑制剂（4-OHT、GSK5182）处理并结合RNAi技术通过在体和离体两种方式研究卵巢中 amERR 的表达对细胞能量代谢和细胞增殖的影响；探讨 amERR 与蜕皮激素信号通路的关系；分析 amERR 与共激活子 PGC 之间的相互作用；构建与 amERR 相互作用的蛋白质网络体系，初步揭示 amERR 调控卵巢细胞增殖的分子机理，为深入研究 amERR 在胚后发育和生殖中的功能奠定基础。

项目的背景：雌激素相关受体（ERR）属于孤儿核因子受体，在结构上和雌激素受体非常类似，能够直接与类固醇受体共激活子结合激活靶基因的表达。对哺乳动物和果蝇ERR的研究表明，ERRs在糖脂代谢途径中起重要作用，与众多生理和发育过程有关，参与细胞增殖的调控。.主要研究内容：本项目以具有重要经济意义的社会性昆虫意大利蜜蜂为研究对象，构建原核表达载体，诱导表达并纯化amERR融合蛋白，制备多克隆抗体；检测amERR在卵巢的表达；预测amERR结构并进行分子对接与筛选；分析amERR对卵巢卵黄原蛋白基因表达的影响；研究卵巢中amERR对细胞能量代谢和细胞增殖的影响；探讨amERR与蜕皮激素信号通路的关系。.重要结果及关键数据：（1）构建了原核表达载体，诱导表达并纯化amERR融合蛋白，制备了多克隆抗体，效价在512 K左右，获得纯化抗体浓度为1.0mg/ml，得率达到3.0mg以上。（2）卵巢中amERR的蛋白表达与mRNA的表达,伴随着卵子发生呈现出逐渐增强的趋势，相比卵母细胞和滋养细胞，滤泡细胞的表达更加明显。（3）amERR与双酚A能够结合，对接得分是-6.8kcal/mol；虚拟筛选到30个有可能作为amERR抑制剂的候选分子，可作为amERR抑制剂研发的先导化合物。（4）BPA、4-OHT和17-β-雌二醇都能影响卵巢amVg基因的表达，amERR与amVg基因的表达相关性与注射剂量有关。（5）通过Q-PCR、WB和RNA-Seq技术分析amERR和糖酵解关键酶基因（amGapdh2、amPgi、ampfk、ampgam2、amLDH）的表达模式及BPA、4-OHT和17-β-雌二醇对它们的影响，表明amERR可能是通过调控糖酵解关键酶基因的表达来调控卵巢细胞的增殖。（6）amERR与蜕皮激素信号通路相关基因的表达相关性表明它可能是通过蜕皮激素信号通路来实施调控功能。.科学意义：初步揭示了amERR调控卵巢细胞增殖的分子机理，为深入研究amERR在胚后发育和生殖中的功能奠定了基础。