维生素d受体（vdr）调控雄性生殖相关基因表达及其互作蛋白筛选研究

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1、分类号：Ｑ７４单位代码：１０７２０１密级：公开学号：５０７１０１００９ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕士学位论文维生素Ｄ受体（ＶＤＲ）调控雄性生殖相关基因表达及其互作蛋白筛选研究ＶｉｔａｍｉｎＤＲｅｃｅｔｏｒ（ＶＤＲ）ｐＲｅｕｌａｔｅｓＭａｌｅＲｅｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｅｌａｔｅｄｇｐＧｅｎｅＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄＳｃｒｅｅｎｉｎｏｆｉｔｓｇＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎＰｒｏｔｅｉｎｓ论文作者：杜伟立指导教师、职称：张涛副教授学科、专业名称：理学生物化学与分子生物学研究

2、方向：生物重要性状相关基因与功能二○一八年六月分类号：Q74单位代码：10720密级：公开学号：1507101009硕士学位论文维生素D受体（VDR）调控雄性生殖相关基因表达及其互作蛋白筛选研究VitaminDReceptor（VDR）RegulatesMaleReproductionRelatedGeneExpressionandScreeningofitsInteractionProteins论文作者：杜伟立指导教师、职称：张涛副教授学科、专业名称：理学生物化学与分子生物学研究方向：生物重要性状相关基因与功能二○一八年六月本项目由国家自然基金项目（No.314

3、02071）和陕西省农业科技创新与攻关项目（2016NY-084）共同资助。ThisstudywassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(31402071)andShaanxiProvinceAgriculturalScienceandTechnologyInnovationandResearchProject(2016NY-084).摘要维生素D受体（VitaminDReceptor,VDR）作为核转录因子，广泛分布于多种组织细胞。VDR通过参与AKT、Wnt/β-Catenin及NF-κB等关键信号

4、通路，调节体内钙盐离子平衡、抑制细胞增殖以及刺激细胞成熟等生理功能。VDR突变或缺失会引发睾丸、皮肤、骨骼、乳腺及前列腺等组织发生病变。本研究前期发现雄性VDR敲除小鼠生殖能力较低，推测VDR基因敲除影响雄性小鼠的生殖机能。因此，本研究首先采用RNA-seq技术检测6月龄野生鼠和VDR敲除鼠睾丸组织，初步分析野生鼠和敲除鼠差异表达基因，筛选与雄性生殖机能相关的差异基因，通过qPCR技术验证其表达水平；其次，从小鼠cDNA文库中，采用酵母双杂交技术筛选与VDR互作的蛋白因子，分析其生理功能；结合RNA-seq数据和酵母双杂交筛选结果，进一步揭示VDR通过直接和间接作用影响雄

5、性小鼠生殖机能的分子机制，为解析VDR的生理功能提供基础理论数据。本研究主要获得实验结果如下：1.与野生鼠比较，VDR敲除鼠的肺、肾、皮肤、小肠、睾丸和胸腺等组织中VDR基因的转录表达水平显著增强，但Western-blot实验在VDR敲除鼠的皮肤、小肠、肾脏及睾丸等组织中未检测VDR表达。另外，本研究通过qPCR证明不同组织中受VDR调控的基因CYP24A1转录表达水平显著降低。所有数据说明本实验用鼠为全身性VDR基因敲除小鼠，VDR敲除后影响了其靶基因的表达，为后续实验提供了实验材料保证。2.分析睾丸转录组测序数据，在野生鼠与敲除鼠中共获得258个差异表达基因，其中上

6、调基因122个，下调基因136个；其中KLK1、KLHL4、Angptl4和Car3等基因与雄性生殖相关，Azgp1和ApoF基因与脂代谢相关，最终通过qPCR进一步验证。3.通过酵母双杂交技术从小鼠cDNA文库中筛选获得12个与VDR互作的候选蛋白，其中AKAP10、FKBP51蛋白因子可能与VDR结合调控蛋白激酶磷酸化或去磷酸化以影响精子形成、发育和精子活力等；CYP2J5蛋白可能与VDR结合而调节睾酮激素代谢或介导其他蛋白因子与VDR结合影响细胞增殖、分化、i迁移和运动，甚至脂代谢等相关功能。关键词：维生素D受体；转录组测序；酵母双杂交；雄性生殖。iiAbstrac

7、tVitaminDreceptor(VDR),anucleartranscriptionfactor,wasdiscoveredinalargevarietyofcellsandtissues.VDRmainlyregulatescalciumionbalance,inhibitscellproliferationandstimulatescellmaturationandotherphysiologicalfunctionsbyinvolvinginimportantsignalingpathwayssuchasAKT,Wn