Tankyrase,端粒聚合酶是近年发现的一个与端粒长度调节相关的酶,是人端粒复合物中一个重要组分。近十年的研究表明,tankyrase不仅参与端粒长度的调节,同时还在纺锤体组装、葡萄糖转运、中心体调控和Wnt信号通路中发挥重要的作用。到目前为止,在人类和小鼠中共发现两个tankyrases蛋白,分别命名为tankyrase1和tankyrase2,两者在蛋白结构上拥有极高的相似度。研究发现,在人细胞中,tankyrase1和tankyrase2都参与了端粒长度的调控。然而在小鼠内,研究人员发现tankyrase1或tankyrase2敲除的小鼠并没有表现出端粒缩短的现象,但同时敲除tankyrase1和tankyrase2的小鼠则表现为胚胎致死,说明小鼠中tankyrases的功能存在冗余。尽管在人类和小鼠内,tankyrase的作用已经研究得较为透彻详尽,但是tankyrase作为一个高度保守的蛋白,在果蝇发育过程中的作用至今仍未有报道。本论文以果蝇作为模式生物,通过遗传学的手段,揭示了tankyrase在果蝇发育过程中的作用。本论文研究通过果蝇P因子敲除的技术,得到tankyrase缺失的果蝇突变株,研究发现缺失tankyrase蛋白功能的果蝇能够存活,且不会影响Wnt信号通路,同时我们发现缺失tankyrase的果蝇虽然可以存活,但是在代谢和其他方面却存在一定的缺陷。在tankyrase缺失的果蝇中果蝇的产卵效率明显降低,三龄幼虫时期体内的葡萄糖含量显著升高,幼虫和成虫体内的甘油三酯(TAG)含量显著降低,且在饥饿环境压力下的生存能力也显著降低,说明在tankyrase缺陷的果蝇体内,能量的储存和代谢受到影响,但是具体的机制还有待进一步的研究探索。同时本论文还探讨了在果蝇体内过表达tankyrase所产生的效应。本论文通过果蝇显微注射获得过表达tankyrase的转基因果蝇株,通过UAS/Gal4双元表达系统,研究在果蝇体内过表达tankyrase的作用。研究发现,在果蝇全身过表达tankyrase会引起果蝇致死,在不同的组织或器官中特异性表达tankyrase也会引起组织和器官的损伤。TUNEL试验发现,在果蝇幼虫的成虫盘后部过表达tankyrase会引起细胞凋亡,这种细胞凋亡的现象可以被过表达抗凋亡蛋白p35抑制。但是,在成蝇的眼睛和翅膀中过表达p35并不能抑制因过表达tankyrase而引起翅膀和眼睛的缺陷,说明过表达tankyrase会引起细胞死亡的发生。Tankyrase作为一个多功能结构域的蛋白,通过构建tankyrase结构域缺失的转基因果蝇,我们发现其Ankyrin结构域在此过程中发挥了重要的功能。