斑馬魚 DnaJA3a 與 DnaJA3b 基因在胚胎發育時期功能之研究

DnaJ family 蛋白在演化的過程中是一個非常保守的蛋白，過去研究認為這個家族的 分子，在細胞中參與蛋白轉譯、折疊、去折疊、運送、裂解、免疫反應、細胞凋亡和細 胞的感應等重要的細胞生理反應過程。近年來在人類的研究中發現，有許多 DnaJ 家族 蛋白會參與腫瘤的抑制和細胞凋亡的過程。其中有一個類似果蠅Tid56 的基因，稱為 hTid1 (DnaJA3) 基因，為 DnaJ family 成員之一，研究顯示其功能為抑癌 (tumor suppressor) 基因，而此基因在細胞內有兩個選擇性剪接的產物分別命名為 hTid1-L 和 hTid1-S，僅在C-端胺基酸序列有差異，而此兩個蛋白在細胞內的功能相反，一般而言 Tid1-L 促進細胞走向細胞凋亡，而 Tid1-S 則為抑制細胞凋亡。在Tid1 基因剔除老鼠 研究發現胚胎可以正常的著床，但發育到 E7.5 前即會死亡，推測此基因可能與胚胎早 期發育及細胞的生長有關，而且hTid1 在細胞的生長與凋亡過程中扮演極重要的角色。 在多細胞生物中發現DnaJ 可表現在特定的組織或者全身性的表達，而這種組織與細胞 特異的表達，與其功能間的相關性，仍有許多未解的謎團。本研究初步結果顯示，斑馬 魚中有兩個hTid 同源基因分別命名為 DnaJA3a 和 DnaJA3b。以 RT-PCR 分析，結果 顯示DnaJA3a 不論是在胚胎發育時期還是成熟組織，其表現量都非常穩定而且一致， 而DnaJA3b 僅在 72 和 96 hpf 以及大腦和肌肉組織中表現較高。以顯微注射分析顯 示，當過量表達 DnaJA3awt 發現斑馬魚胚胎發育明顯異常，其中心臟、體節和肌肉的 發育會受到顯著的影響，而DnaJA3bwt 則沒有影響，這是否意味著此兩種不同形式的 DnaJA3 蛋白參與不同的發育過程。本研究希望透過斑馬魚生物模式系統，來探討發育 過程中DnaJA3a 和 DnaJA3b 基因對胚胎發育的影響以及可能的分子機轉。為瞭解其在 胚胎發育時期的功能與可能的作用分子機轉，本研究擬就下列三個研究目標分三年進行 探討：目標一、斑馬魚hTid1 同源基因之選殖及其在發育時期和成熟組織內表達特性 之分析；目標二、斑馬魚hTid1 同源基因 DnaJA3a 和DnaJA3b 在細胞與斑馬魚胚 胎中特性之分析；目標三、分析 DnaJA3a 或DnaJA3b 發育過程中可能的結合蛋白， 進而瞭解 tid1 (DnaJA3) 蛋白在發育時期對於器官或組織形成過程可能的分子機轉。