鱼类G蛋白偶联受体39的在鱼类发育与营养代谢中的功能机制研究

哺乳动物的G蛋白偶联受体39(G protein-coupled receptor 39, GPR39)被发现是一种参入胰岛素分泌、肠道排空、脂类代谢等消化代谢调控的重要受体蛋白，曾被认为是ghrelin基因所编码的obestatin活性肽的受体，然而近期的研究却表明其作为Zn2+离子的受体，调控体内的代谢过程，具体调控机制尚未清晰。针对鱼类GPR39的初步的功能研究表明其具有类似哺乳类GPR39对Zn2+的反应能力，但由于在预测与Zn2+离子结合的关键位点上与哺乳类GPR39具有的明显差异，鱼类GPR39被推测应主要为Ca2+的响应蛋白，此假设尚未获得实验验证。我们拟利用模式鱼类开展鱼类GPR39在发育、金属离子应答特性及其信号调控通路的研究，在此基础上采用转基因技术开展针对体内GPR39功能的干预研究，通过表达剂量和GPR39的功能结构的改变，研究并探索鱼类养殖性状改良的新手段。

G蛋白偶联受体39(G protein-coupled receptor 39, GPR39)被于2005年被认为是脑肠肽（ghrelin）的C-端新发现的活性多肽抑饥素（obestatin）的受体，但其后又被数个研究小组认为该结论值得商榷。本课题就是希望利用斑马鱼模式开展GPR39的功能研究。1），我们首先使用了morpholino敲降技术揭示了GPR39在斑马鱼早期胚胎发育中的重要作用，首次发现G蛋白偶联受体信号途径在肠道发育中的关键作用，通过研究表明GPR39的信号可以影响肠道细胞生长发育的关键调控因子mTOR及其信号通路。目前，关于GPR39的配体尚不明确，然而，我们观察到包含抑饥素的前体脑肠肽本身的morpholino敲降试验也可以导致斑马鱼胚胎肠道发育受到较大影响，表明在调控肠道发育的过程中，GPR39还是可能与脑肠肽分子的功能相关，该部分的工作尚在进一步开展之中。2），有报道认为GPR39是一种Zn2+的受体，但我们发现用EDTA（Zn2+等金属螯合剂）处理斑马鱼胚胎，其肠道并无明显的异常，我们的结论可能暗示，至少在早期斑马鱼胚胎发育中，GPR39可能通过与脑肠肽分子相关，介导肠道发育的关键调控信号，但是否与抑饥素结合有关，尚需进一步开展研究。3），我们同时也利用了talen技术对GPR39进行基因敲除，目前已经获得GPR39两个基因敲出系四个， 分别是在GPR39蛋白编码框减少或增加23个核酸碱基对， 导致编码GPR39蛋白提前终止，两个突变系为GPR39 -23BP 和 +23BP， 现在均获得F1代 （+/-）杂合子, F2代正在生长中。另外， 还获得Gpr39 1a -11bp, -7 bp 两个敲出系， F1代成熟， 将对F2代个体进行表型分析。