斑馬魚中cyclin-dependent kinase like 1(CDKL1)蛋白的選殖、表現模式及功能分析

Abstract

Cyclin-dependant protein kinase (CDK) 家族在許多生物功能中扮演著重要的角色，例如：細胞週期的進行，RNA的轉錄，代謝，細胞凋亡及神經功能。此篇論文中，我們在斑馬魚中找到ㄧ個新的CDC2相關蛋白，稱為cyclin-dependent protein kinase like 1 (zCDKL1)。zCDKL1能轉錄350個胺基酸並具有X-Ser-Pro-X 區域, 此蛋白屬於proline-directed Serine/Threnine 激酶家族中的 KKIALRE。在胺基酸比對下，斑馬魚的CDKL1與其他物種有50％到78％的同源性。利用RT-PCR，發現在受精後0到48小時斑馬魚胚胎中皆可偵測到zCDKL1 mRNA 的表現，而其成魚表現的位置主要在腦、眼睛、睪丸和卵巢。另外用全胚體原位雜合技術觀察，則zCDKL1出現在受精後24到48小時胚胎中的 floor plate，背部神經節 和hypocord 。而僅在受精後24到36小時中，zCDKL1會表現在腎原管。在HEK293細胞中，zCDKL1 蛋白散佈在細胞核與細胞質。利用體外激酶活性測試(In vitro kinase assay)，zCDKL1 蛋白具有磷酸化 髓鞘鹼性蛋白 (myelin basic protein) 和 組蛋白H1 (histone H1)的功能。藉由注射專一性的反義寡核酸將斑馬魚胚胎 CDKL1基因抑制，發現會造成胚胎中體節的突變，身體軸線的彎曲和尾巴變短等現象。而加入CDKL1 mRNA能具專一性修復注射CDKL1反義寡核酸所造成的傷害。這些結果證實，zCDKL1蛋白在斑馬魚的神經發育中，扮演著重要的角色。