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20世纪80年代,蛋白激酶C（PKC）因其作为一种二酰甘油敏感的酶,同时也是强效促肿瘤因子佛波酯的“受体”而引起人们的广泛关注。PKC的发现解决了科学界长达25年的疑问,即促进脂质水解的激动剂是怎样去改变细胞生理活动的。PKC属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族,其活性的控制是通过自抑制假底物的可逆释放来实现的。G蛋白偶联受体（GPCRs）在激动剂的作用下,可以将胞外信号传递至胞内,引发一系列生理活动,其中尤为重要的一个方面就是可以通过PKC激活胞外信号调节激酶（ERK1/2）,从而调节细胞分化、有丝分裂、增殖等,甚至是一些异常的生理过程,如肿瘤的发生等。因此,进行GPCRs介导的蛋白激酶C激活机制及其下游信号通路机制的探究尤为重要。首先,本文的研究用生物信息学的方法在刺参（Apostichopus japonicus）基因组数据信息中挖掘得到Kisspeptin及其受体的相关基因,并进行功能性鉴定和研究分析。编码AjKiss前体的基因可以翻译得到一条长为180个氨基酸的前体肽,可以进一步水解产生两条成熟的C末端酰胺化多肽,即AjKiss1a（32个氨基酸）和AjKiss1b（18个氨基酸）。另外,两个AjKiss受体（AjKissR1和AjKissR2）的cDNA序列信息在A.japonicus的基因组中被找到并在卵巢组织中被克隆得到。功能性实验分析结果表明,AjKissR1和AjKissR2均能很好地表达和定位在HEK293T细胞的细胞膜上,并在AjKiss1a和AjKiss1b的作用下可以快速动员胞内钙离子,但呈现一定的配体选择性（AjKiss1a倾向作用于AjKissR2,AjKiss1b倾向作用于AjKissR1）。此外,AjKissR1/2在AjKiss1a/b的作用下,都能发生明显内吞,以及介导Gαq-PLC依赖的信号通路途径。进一步的研究发现,AjKiss1b的C末端核心10肽片段,即AjKiss1b-10,均能激活AjKissR1/2,引起受体内吞发生,以及Gαq-PLC依赖的Ca2+信号通路和ERK1/2信号通路的激活。在AjKiss1b-10的作用下,AjKissR1和AjKissR2均能通过Gαq-PLC-Ca2+/PKC信号通路激活ERK1/2,另外,AjKissR1还能够偶联Gαi/o并通过Gβγ依赖的方式激活PKCε,进而对ERK1/2的激活做出贡献。其次,本文的研究在先前工作（家蚕CAPAPVK受体相关研究）的基础上首次发现了可变剪接产生的天然剪接变体BomCAPAPVK-R1△341是CAPA-PK的特异性受体。BomCAPAPVK-R1基因由七个外显子组成,其中第七个外显子的丢失致使C末端截短的剪接变体△341的产生。C末端的截短不仅影响了△341的膜定位,同时也影响了GRKs依赖的受体内吞发生。之前我们关于R1的研究表明,和常见的GPCRs剪接变体类似,△341可以作为负调节蛋白对野生型受体R1的膜定位和功能等方面产生影响,但其本身并不能被CAPA-PVKs激活。而在本研究中,我们惊喜地发现△341能被另一相近家族神经肽CAPA-PK特异性激活。进一步的功能性实验分析结果表明,不同于Gαq偶联的野生型受体R1,△341是通过偶联Gαi/o来介导腺苷酸环化酶的抑制和胞内cAMP的下调,以及通过Gβγ-PI3K-PKCζ信号通路来介导ERK1/2的磷酸化。综上所述,本文的研究发现首次揭示了Kisspeptin神经肽信号系统在非脊索动物物种中的存在和功能,并探究了其可能介导信号通路机制,为下丘脑神经分泌系统的古老起源提供了有力证据,也为无脊椎动物神经肽相关的研究提供了重要的参考。而对天然剪接变体△341的研究则为在家蚕中区分CAPA-PK和CAPA-PVK神经肽信号系统的作用提供了有力的证据,进一步说明了单个GPCR基因能够产生多种结构和功能上更为独特的蛋白亚型,明确了之前未被承认的GPCRs剪接变体的重要地位,为更好地理解GPCRs剪接变体在生理和病理研究中的重要意义提供了有力证据。