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去泛素酶是一类在真核生物细胞中广泛存在参与蛋白稳定性调控的蛋白酶。去泛素酶的主要功能是将泛素或多泛素链从底物蛋白水解下来。去泛素酶参与多种重要生理活动的调控,包括参与细胞周期调控,蛋白酶体和溶酶体依赖的蛋白降解,基因表达,DNA修复,微生物病毒感染,蛋白酶激活等功能。并且多种去泛素酶的突变都已经证实与疾病有关,其中包括肿瘤和多种神经障碍疾病。人类基因组中存在约100个推定的去泛素酶基因。但大多数去泛素酶基因的功能和作用的分子机制还是未知的,因此揭示这些去泛素酶基因的功能以及在疾病过程中的作用,对于我们更好的认识去泛素酶,针对性的研究与之相关的疾病具有重要意义。 由于去泛素酶在进化过程中保守,因此利用果蝇这种成熟的模式生物作为研究去泛素酶基因功能的实验动物具有可行性,同时果蝇已经建立起了强大的遗传实验工具果蝇品系能为研究未知功能的基因提供有效的研究手段。特别是果蝇RNAi果蝇库的建立和结合时空特异性的表达系统UAS/GAL4能够在果蝇中研究一些高度复杂的生理活动。在本研究中,我们利用不同的GAL4诱导RNAi进行去泛素酶基因的筛选。我们共筛选了95个去泛素酶基因其中致死率为51.23%,62个去泛素酶基因沉默后有翅膀或眼的缺陷表型。筛选研究为我们进一步研究去泛素酶基因提供了明确的方向。通过各方面衡量我们选择了10个需要进一步研究的基因。 在RNAi筛选的过程中我们发现去泛素酶基因usp5基因沉默可引起眼变小,表面粗糙等缺陷表型和翅膀皱缩,变小,翅膀不能闭合,边缘卷曲,躯干变小等缺陷表型。通过P因子敲除的方法获得usp5突变体果蝇后,对usp5基因功能的进一步研究,揭示usp5参与了果蝇眼光感受器分化的过程,而且usp5是通过调节Hh信号通路中重要的信号传导分子Smo的蛋白稳定性,在usp5突变体中Smo的蛋白水平下降,导致Hh信号通路转录因子Ci不能进入细胞核中激活Hh信号通路下游靶基因Hib的转录。而Hib转录异常又会导致在果蝇眼成虫盘后部参与Ci泛素化的CUL3-Hib泛素连接酶不能正常工作进一步加剧了Ci的累积水平导致果蝇眼光感受器分化异常。我们的研究首次明确了去泛素酶usp5通过调控Smo的泛素化影响Hh信号通路,进而调控果蝇眼发育的功能。