牛卵泡可卡因-苯丙胺调节转录肽（CART）受体的鉴定及其调控机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31873002
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    李鹏飞
  • 依托单位：
    山西农业大学
  • 学科分类：
    C1801.基础兽医学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Bovine follicular development and ovulation number are the two most important factors influencing the application of embryo biological technology and propagation of cattle with excellent genetic traits. Our previous data indicated that CART, as neuropeptide, played a negative role in regulating the proliferation of granulosa cells and estrogen (E2) secretion of bovine follicles. However, little is known about the CART receptor and their function and regulation mechanism. In this proposal, we will firstly identify CART receptor by immune affinity chromatography, immunity electronic microscope and surface plasmon resonance. The function of CART receptor will then be determined by overexpression and CRISPR-Cas9 knockout. Our results will clarify the regulatory mechanism of CART mediated reproductive hormones, intracellular factors and key proteins in the pathway of bovine follicular development and will enrich the regulation theory of follicular development and dominance. Furthermore, the proposed study will aid the analysis crystallization and three-dimensional structure of CART receptor and the drug engineering related to follicular development.
牛卵泡发育及排卵数量是胚胎生物技术应用和优良种畜扩繁的限制因素。课题组前期研究表明，神经肽可卡因-苯丙胺调节转录肽（CART）对牛卵泡颗粒细胞增殖及雌激素（E2）分泌有显著的负调控作用。但CART受体仍未鉴定，其功能及作用机理尚不清楚。本项目重点通过免疫亲和层析和表面等离子共振等技术鉴定CART受体；采用基因敲除和过表达细胞模型明确受体功能。项目完成后，可从根本上阐明调控牛卵泡发育通路中，神经肽CART调控生殖激素、细胞内因子及关键蛋白表达的作用机理。该研究成果对丰富卵泡发育及优势化调控理论具有重要意义，为后续受体结晶和立体结构解析、以及调控卵泡发育相关药物的筛选和应用奠定基础。

结项摘要

牛在一个发情期内一般仅有一个卵泡排卵，卵母细胞来源严重制约胚胎工程迅速发展。可卡因-苯丙胺调节转录肽（Cocaine-and Amphetamine-Regulated Transcript Peptide, CART）是负调控牛卵泡发育的神经肽，其通过结合卵泡颗粒细胞（Granulesa Cells, GCs）膜上的G蛋白偶联受体（G Protein-Coupled Receptors, GPCRs），将信号传递到胞内抑制GCs增殖和雌激素（Estrodiol, E2）分泌，进而引起卵泡闭锁。本研究通过生物膜干涉技术证明GCs膜上存在CART的受体；应用跨膜蛋白抽提和免疫亲和层析技术获得与CART互作的蛋白复合体；Label-free蛋白质组分析获得蛋白149种、557种和298种，通过蛋白亚细胞定位及跨膜次数分析，共获得7个GPCRs；经亲、疏水性、结合位点、蛋白同源建模及分子对接，将ZMPSTE24与前期筛选获得的AGTR2、TEDDM1、CMKLR1共4个GPCRs作为CART候选受体；通过GCs体外培养和RNAi技术分别沉默CART候选受体进行功能研究，CCK-8 Kit和ELISA法分析各组GCs增殖及培养液E2浓度，结果显示：各组细胞增殖率和培养液中E2浓度与对照组差异不显著（P>0.05）；采集牛发情周期优势和从属卵泡，分离GCs并提取总蛋白，胰酶酶解后LC-MS/MS进行蛋白质组分分析，共鉴定出3409种蛋白质（FDR≤0.01），其中，获得优势和从属卵泡特异性表达蛋白分别为236和443个，获得差异表达蛋白259种；构建了CART相互作用网络，筛选出受体介导的CART下游通路关键调控蛋白。该研究结果为深入了解牛卵泡闭锁提供理论支持，丰富了动物生殖生理学中下丘脑—垂体—卵巢轴的内分泌调控理论，对单胎动物胚胎生物技术实施和优良种群扩繁具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（1）
科研奖励数量（3）
会议论文数量（0）
专利数量（6）
基于Illumina平台转录组测序筛选牛卵泡发育调控基因
  • DOI：
    10.13331/j.cnki.jhau.2019.01.011
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    湖南农业大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郝庆玲;景炅婕;朱芷葳;吕丽华;李鹏飞
  • 通讯作者：
    李鹏飞
MiR-186-5p对绵羊黑色素细胞黑色素生成的调控
  • DOI：
    10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.06.1057
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国生物化学与分子生物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    许冬梅;唐中伟;朱芷葳;李鹏飞;董常生;赵宇军
  • 通讯作者：
    赵宇军
基于Label-free技术分析牛卵泡蛋白质组分及关键调控蛋白
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    畜牧兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郝庆玲;景炅婕;侯淑宁;许冬梅;赵成萍;朱芷葳;吕丽华;李鹏飞
  • 通讯作者：
    李鹏飞
牛卵泡TEDDM1表达特点及其功能分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    畜牧兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱芷葳;郝庆玲;侯淑宁;景炅婕;赵成萍;吕丽华;李鹏飞
  • 通讯作者：
    李鹏飞
Unraveling proteome changes and potential regulatory proteins of bovine follicular Granulosa cells by mass spectrometry and multi-omics analysis
通过质谱和多组学分析揭示牛滤泡颗粒细胞的蛋白质组变化和潜在调节蛋白
  • DOI：
    10.1186/s12953-019-0152-1
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Proteome Science
  • 影响因子：
    2
  • 作者：
    Hou Shuning;Hao Qingling;Zhu Zhiwei;Xu Dongmei;Liu Wenzhong;Lyu Lihua;Li Pengfei
  • 通讯作者：
    Li Pengfei

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其他文献

Ghrelin与食欲代谢调控及健康的研究进展
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  • 发表时间：
    2019
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  • 作者：
    王后福;盖叶顶;矣国;王淑玲;李鹏飞;杨仁辉;冷静
  • 通讯作者：
    冷静
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  • 发表时间：
    2011
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  • 作者：
    李鹏飞;赵静一;禹娜娜
  • 通讯作者：
    禹娜娜
基于空间角稀疏表示的二维DOA估计
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
    李鹏飞;张旻;钟子发
  • 通讯作者：
    钟子发
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  • 发表时间：
    2014
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  • 作者：
    史志铭;王晓欢;李鹏飞;侯小虎
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    侯小虎
光线性角化病皮损中betaHPV检测与分型
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  • 发表时间：
    2013
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  • 作者：
    徐亚楠;杨阳;李鹏飞;范巍;马翠玲
  • 通讯作者：
    马翠玲

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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