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F-box蛋白是SCF复合体的重要成员,在细胞周期调控、转录调节、细胞凋亡、信号转导等生命活动中发挥着重要的作用。一般情况下,F-box蛋白的N端含有F-box结构域,长度约为50个氨基酸,能够与是Skp1结合,F-box蛋白的C端序列能够与底物特异性的结合。F-box蛋白与Skp1,Cullin和Rbx1构成SCF复合体,作为E3连接酶介导特异性底物与泛素的结合。
在果蝇体内,CG4221基因编码的蛋白含有F-box结构域,它的功能未知,我们暂时命名它为Fblp(F-box like protein)。在本文中,以黑腹果蝇(Drosophilamelanogaster)为实验材料,研究Fblp的生物学功能及转录调控。
首先通过一系列的果蝇杂交实验,得到Fblp的过表达果蝇株,以及CG4221基因部分缺失的果蝇突变株。研究发现,过表达Fblp,能够使果蝇的翅膀变小,眼睛变小,推测Fblp的功能可能与细胞周期的调控相关。突变体果蝇与y w果蝇相比,每对果蝇的产卵量没有显著差异,但是胚胎的结蛹率及羽化成虫的能力明显降低,推测由于CG4221的缺失表达导致果蝇胚胎不能正常发育,造成果蝇死亡及发育迟缓。突变体果蝇CG4221ex95中Fblp蛋白含量略有降低,且突变体果蝇有表型变化。在NCBI网站BLAST Fblp,发现CG9003、ppa与Fblp有较高的同源性,它们也是果蝇体内的F-box蛋白,且与Fblp在果蝇体内的表达谱,在时间上具有一致性,因此猜想它们与Fblp在功能上有重叠,建立CG4221&CG9003和CG4221&CG9952的两个双突变体,观察在缺失CG9003或ppa时,突变体表型变化。同时研究CG4221基因的转录调控,通过5RACE测序得到CG4221基因的5端非编码区,转录因子Twist能够通过结合E-box调控基因转录,构建质粒pGL3-2473F、pGL3-2273F,luciferase assay结果显示,Twist能够调控CG4221转录,可能结合位点是在CG4221基因上游-1949 bp,-1888 bp位置的E-box。
Fblp是一种对细胞周期和果蝇个体发育有重要调控作用的蛋白,通过对其生物学功能及分子机制的研究,我们进一步了解Fblp在果蝇发育及细胞周期中的作用。果蝇CG4221基因在人类基因中的有同源基因FBXL7,能够影响细胞增殖,已有报道与癌症相关,在果蝇中研究其同源物Fblp,可能成为癌症治疗中的一个新靶点。