钙离子信号对非细胞体系中小鼠卵母细胞游离生发泡减数分裂启动的影响

本文构建了包括HeLa裂解液和游离小鼠卵母细胞生发泡的实验体系,用于研究Ca2+及其下游信号对小鼠卵母细胞减数分裂启动的影响.游离的卵母细胞生发泡可以在M期细胞裂解液中发生减数分裂启动,表现为染色质的凝集.进一步的研究表明,Ca2+信号的存在对G2期细胞裂解液促进减数分裂启动是至关重要的,G2期中期的细胞裂解液只有经Ca2+诱导后才具有启动生发泡减数分裂的作用,而G2期晚期无论Ca2+存在与否均诱发减数分裂的启动,但是G2期早期的裂解液元启动减数分裂的作用.卵母细胞的体外培养实验分析也表明,抑制CaM和CaMKII的活性可以阻止GVBD和抑制第一极体的释放.免疫沉淀及Western Blotting结果显示,HeLa细胞裂解液中的MPF从G2期中期到M期均存在,且Cdc2亚基的Tyr由磷酸化向去磷酸化转变.结果进一步证明,卵母细胞减数分裂的启动可能是通过一种Ca2+/CaM依赖的途径来推动的.     

蛋白水解酶复合体抑制剂lactacystin对小鼠卵母细胞减数分裂和初次卵裂的作用

为探讨泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)在小鼠卵母细胞减数分裂和卵裂中的作用, 使用蛋白水解酶复合体特异性抑制剂lactacystin作用于减数分裂不同时期的卵母细胞和受精卵, 结果发现, lactacystin对GVBD的发生无明显影响, 但可明显抑制随后的减数分裂进程, 使极体排放受阻, 引起超排卵母细胞的孤雌激活率下降, 并抑制第一次卵裂. β-tubulin免疫荧光染色显示lactacystin抑制减数分裂微管的组装和纺锤体的形成; 对已进入中期的卵母细胞使用lactacystin, 则对中期纺锤体形态无影响. lactacystin还可使受精卵阻滞于间期或第一次有丝分裂中期. 免疫荧光染色还显示蛋白水解酶复合体催化亚单位PA700在GV期定位在GV及其周围区域, 在中期定位于纺锤体区域. 以上结果表明UPP对小鼠卵母细胞减数分裂和早期卵裂是必需的, 且对减数分裂的作用是多方面的, 在前期与纺锤体的正常形成有关, 而在中期则为染色体的分离和进入后期所必需.     

RBFOX2缺失抑制雄性小鼠的减数分裂起始

减数分裂起始是配子发生的关键步骤。目前人们已经发现了一些减数分裂起始所必需的基因,但是对于该过程的调控基因及其作用机制还知之甚少。本实验室先前建立了精原干细胞（spermatogonial stem cells,SSCs）体外培养以及体外诱导减数分裂起始的技术体系,为更好地探究减数分裂起始调控基因及作用机理提供了良好的条件。实验室前期研究发现RNA结合蛋白RBFOX2可能调控减数分裂起始,然而RBFOX2在生殖细胞的减数分裂起始过程中的功能及作用机制还需深入研究。本研究利用慢病毒介导的转基因技术产生了RBFOX2敲降的精原干细胞系;发现RBFOX2敲降后,精原干细胞的自我更新、增殖以及分化未发生显著变化,但是减数分裂无法启动,分化型精原细胞发生明显凋亡。这一结果进一步显示了RNA结合蛋白在雄性动物减数分裂起始中的重要功能。     

钙离子信号对非细胞体系中小鼠卵母细胞游离生发泡减数分裂启动的影响

本文构建了包括HeLa裂解液和游离小鼠卵母细胞生发泡的实验体系,用于研究Ca^2 及其下游信号对小鼠卵母细胞减数分裂启动的影响。游离的卵母细胞生发泡可以在M期细胞裂解液中发生减数分裂启动,表现为染色质的凝集。进一步的研究表明,Ca^2 信号的存在对G2期细胞裂解液促进减数分裂启动是至关重要的,G2期中期的细胞裂解液只有经Ca^2 诱导后才具有启动生发泡减数分裂的作用,而G2期晚期无论Ca^2 存在与否均诱发减数分裂的启动,但是G2期早期的裂解液无启动减数分裂的作用。卵母细胞的体外培养实验分析也表明,抑制CaM和CaMKⅡ的活性可以阻止GVBD和报制第一极体的释放。免疫沉淀及Western Blotting结果显示,HeLa细胞裂解液中的MPF从G2期中期到M期均存在,且Cdc2亚基的Tyr由磷酸化向去磷酸化转变。结果进一步证明,卵母细胞减数的分裂的启动可能是通过一种Ca^2 ／CaM依赖的途径来推动的。     

钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ在卵母细胞减数分裂和受精中的作用

钙调蛋白依赖的蛋白激酶 (CaMK)是一类分布广泛的丝 /苏氨酸蛋白激酶家族 ,在钙离子和钙调蛋白存在的条件下发生自磷酸化而被激活 ,在细胞内对于钙信号的传递具有重要的介导作用 .近年来的研究表明CaMKⅡ是参与调节卵母细胞减数分裂的重要分子 ,在卵母细胞成熟、极体排放、受精和活化等过程中发挥作用 .CaMKⅡ作为Ca2 的下游信号分子 ,在受精后促进成熟促进因子 (MPF)和细胞静止因子 (CSF)的失活 ,并调节纺锤体微管的组装和中心体的复制过程 .虽然CaMKⅡ在减数分裂中的作用广泛而关键 ,但目前的研究主要集中于低等动物和小鼠 ,今后有待进一步阐明该蛋白激酶在其他哺乳动物中的作用和调节机制     

钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ在卵母细胞减数分裂和受精中的作用(英)

钙调蛋白依赖的蛋白激酶（CaMK）是一类分布广泛的丝/苏氨酸蛋白激酶家族,在钙离子和钙调蛋白存在的条件下发生自磷酸化而被激活,在细胞内对于钙信号的传递具有重要的介导作用.近年来的研究表明CaMKⅡ是参与调节卵母细胞减数分裂的重要分子,在卵母细胞成熟、极体排放、受精和活化等过程中发挥作用.CaMKⅡ作为Ca²⁺的下游信号分子,在受精后促进成熟促进因子（MPF）和细胞静止因子（CSF）的失活,并调节纺锤体微管的组装和中心体的复制过程.虽然CaMKⅡ在减数分裂中的作用广泛而关键,但目前的研究主要集中于低等动物和小鼠,今后有待进一步阐明该蛋白激酶在其他哺乳动物中的作用和调节机制.     

Nesprin2在小鼠睾丸各级生精细胞中的表达及其原核表达与纯化

目的:研究Nesprin2在小鼠睾丸各级生精细胞中的表达变化,并对Nesprin2进行原核表达和纯化,为进一步研究该蛋白在精子发生中的作用奠定基础。方法:制备小鼠睾丸细胞涂片,用Nesprin2特异性抗体进行细胞免疫荧光染色,观察Nesprin2在各级生精细胞中的表达;应用RT-PCR技术扩增Nesprin2 C端包含KASH domain的编码85个氨基酸的目的片段,将PCR产物插入到PUCm-T载体中测序,将测序验证后的目的片段亚克隆至原核表达载体PGEX-4T-1中,转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导表达。对GST-Nesprin2 C85融合蛋白进行纯化,Western blot进行验证。结果:免疫荧光检测结果发现,Nesprin2在小鼠睾丸各级生精细胞中均有表达,主要分布在核膜及其周围,在减数分裂过程中Nesprin2可能参与核膜重塑。构建了PGEX-4T-1-Nesprin2 C85重组质粒,经IPTG诱导后成功表达了GST-Nesprin2 C85融合蛋白。对GST-Nesprin2 C85融合蛋白进行纯化后,Western blot进行检测,结果发现,原核诱导表达的融合蛋白为GST-Nesprin2 C85融合蛋白。结论:Nesprin2在小鼠各级生精细胞中均有表达,在减数分裂过程中可能参与核膜的重塑。     

FSH诱导卵丘细胞分泌一种促减数分裂物质

本实验利用卵母细胞的体外培养模型,将小鼠卵丘－卵母细胞复合体（CEO）和去卵丘卵母细胞（DO）在体外培养,系统研究了促性腺激素（FSH、hCG）诱导小鼠卵母细胞减数分裂的机制。结果显示,FSH能剂量依赖性地诱导CEO恢复减数分裂（Fig.1),但对DO无影响;hCG对CEO、DO皆无效果（Fig.2);用FSH预处理CEO时间达到1小时后,就能显著诱导卵母细胞成熟,2小时后作用达到最大,不再增强（Fig.3);用FSH处理CEO2小时及24小时的培养液,能诱导DO恢复减数分裂,但预处理卵丘细胞24小时的培养液,并不能诱导DO恢复减数分裂（Fig.4A);这种培养液在70℃下30分钟后,仍能刺激DO成熟（Fig.4B);甾醇类物质合成抑制剂酮康唑,可剂量依赖性地抑制FSH的促减数分裂恢复作用（Fig.5)。这些结果说明,FSH可能诱导卵丘－卵母细胞复合体中的卵丘细胞分泌一种促减数分裂恢复物质;该物质用于卵母细胞,诱导其恢复减数分裂而成熟;这种物质可能是一种甾醇类物质。     

检控蛋白Rad17在小鼠睾丸精子发生过程中的表达及其磷酸化变化

Rad17是细胞周期检控点信号转导过程中的一个关键检控蛋白,在DNA损伤检控和DNA复制检控中具有重要功能。但Rad17在细胞减数分裂中的检控作用还不是很清楚。因细胞减数分裂在睾丸组织中非常活跃,应用Western印迹检测Rad17在不同发育时期的小鼠睾丸组织中的表达及其磷酸化水平,并应用免疫组化的方法检测小鼠睾丸组织不同时期生殖细胞内Rad17的表达变化。结果显示Rad17在小鼠睾丸组织内高表达,而在肝、肾等组织中表达水平较低;Rad17在不同周龄的小鼠睾丸组织中均高水平表达,但在4周龄以后的小鼠睾丸组织中其磷酸化水平明显升高;免疫组化结果显示Rad17在精原细胞、精母细胞的细胞核中高表达,但在成熟精子细胞中消失。这些结果提示Rad17在小鼠睾丸生殖细胞减数分裂过程中也起重要检控作用。     

驱动蛋白Kin11调控嗜热四膜虫生殖系小核的减数分裂

驱动蛋白(kinesin)是分子马达蛋白质超家族成员,主要参与囊泡与细胞器的运输、纺锤体组装、有丝分裂和减数分裂等过程。在减数分裂期,不同驱动蛋白发挥功能的调控机制并不十分清楚。嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)中含有14个驱动蛋白家族成员。其中,kinesin-6家族的唯一成员Kin11(TTHERM_00637750),在营养生长期低表达,饥饿期不表达,有性生殖期表达上调。Kin11编码1608个氨基酸,包含1个N端保守的马达蛋白结构域,C端卷曲螺旋(coiled-coil)结构域,并在N端和C端分别含有核定位信号NLS1和NLS2。Kin11在营养生长期和有性生殖期,定位在有丝分裂和减数分裂的小核和纺锤体上,并在有性生殖后期alignment阶段定位于小核上。Kin11与微管蛋白共定位于有丝分裂和减数分裂的纺锤体上。将Kin11的N端含有NLS1的1~400位氨基酸序列截短后,截断突变体定位在有性生殖减数分裂期的小核和纺锤体上。而将其C端含有NLS2的1008~1608位氨基酸残基截短后,截断突变体只能定位在有丝分裂和减数分裂后期的小核及有丝分裂的纺锤体上。敲除KIN11导致减数分裂过程中的纺锤体结构发生异常变化,小核染色体不均等分离与丢失,有性生殖发育停滞。结果表明,嗜热四膜虫驱动蛋白Kin11通过影响纺锤体结构,参与调控四膜虫生殖系小核在减数分裂过程中的正常分离。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.