探討小鼠骨骼肌中FoxO6的表現情形

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蘇靖雯(Ching-Wen Su) 查詢紙本館藏

畢業系所

生命科學系

論文名稱

探討小鼠骨骼肌中FoxO6的表現情形
(Delineating the expression pattern of FoxO6 in mouse skeletal muscle)

相關論文

★ Thirst control of water-seeking behavior in Drosophila	★ KLHL17在癲癇與自閉症中之角色
★ MyoD對於PGC-1α 基因表現之調控機制	★ 雄性素受體對於肌肉前驅細胞決定的功用
★ Nanog和Oct4表現對肌肉分化之影響	★ 大量表現幹細胞專有轉錄因子抑制肌肉細胞走向分化
★ FOXOs 轉錄調控因子家族對肌肉細胞末期分化的影響	★ 大量表現 Oct4 與 Nanog 抑制肌纖維母細胞 C2C12 分化
★ 在終極肌肉分化時，肌肉性bHLH轉錄因子對PGC-1α的調控	★ FoxOs 大量表現對肌肉細胞末期分化的影響
★ 觀察肌肉生成轉錄因子如何調控Ｍ- 和Ｎ- cadherin 表現	★ Oc4和Nanog共同抑制末端肌肉分化
★ FoxO6在肌原母細胞中的代謝及分化中所扮演的角色	★ PGC-1α 與 Stra13 間之交互作用
★ 探討大量表現 FoxO6 對肌肉終極分化的影響以及尋找 FoxO6 蛋白質在 PGC-1 alpha 啟動子上的結合位	★ 探討丙戊酸 (Valporic acid) 於肌肉細胞中活化 Oct4 promoter 的機制

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摘要(中)

Forkhead 轉錄因子由於都具有一段稱為 Forkhead box 的 DNA 結合位，所以被分類為同一族群，而且此族群的 DNA 結合位具高度保留性，其中的亞族 FoxO，包含了 FoxO1、FoxO3、FoxO4、FoxO6 都和許多生理過程有關，像是細胞週期的調控、DNA 的修復、細胞的分化以及凋亡。在這些 FoxO 中，近期才被發現的 FoxO6 在許多生理反應過程中所扮演的角色以及其表現情形都尚未被研究，因此我們想要探討在發育中或是已經發育成熟的肌肉中，分別觀察其 FoxO6 的 mRNA 或是蛋白質的表現情形。首先以 Q-PCR 去觀察 FoxO6 的 mRNA 表現情形，我們發現在心臟、肝臟及腎臟中，FoxO6 的表現量遠低於腦部及肌肉，而且腦下垂體的 FoxO6 是表現量最多的部位；同時我們也注意到 FoxO6 的 mRNA 表現會隨著年紀的增加而減少。另外我們也想知道在不同時期的肌纖維母細胞中，FoxO6 在細胞中的表現位置。為了達到這些目的，我們建構了一個含有 FoxO6-specific domain 的蛋白質，用來當作抗原，使我們能夠在兔子身上製造出 FoxO6 的多株抗體。在測試抗體效價後，我們確定此抗體會專一的辨認 FoxO6 而不會辨認到其他的 FoxOs。利用免疫螢光染色，我們發現在增生中的肌纖維母細胞，其 FoxO6 會多數聚集在核中；當細胞長滿後，FoxO6 則會幾乎全數進入核內；但是在分化形成肌管後，FoxO6 則會散布在細胞質與細胞核中。因為 FoxO6 的表現情形類似於其他的 FoxOs，故我們推論在肌肉生成的過程中，FoxO6 可能和其他 FoxOs 扮演著相同的角色。當了解 FoxO6 的表現情形後，我們將會進一步的利用 promoter assay 去找出 FoxO6 在肌肉中是如何被調控的。

摘要(英)

Forkhead transcription factors constitute a family that share a conserved DNA binding domain, the Forkhead box. Members of the subfamily O, including FoxO1, FoxO3, FoxO4, and FoxO6, are involved in many physiological processes, such as cell cycle arrest, DNA damage repair, cell differentiation and apoptosis. Among these FoxOs, the expression and function of the recently discovered FoxO6 in most physiological processes has not been studied before. Therefore, we want to delineate the expression of FoxO6 at mRNA and protein levels respectively in developing muscles in utero and in various post-natal mature muscles. So we detected FoxO6 mRNA in mouse tissues by Q-PCR and observed that the heart, liver, kidney have lower FoxO6 expression than brain and muscle. The highest expression of FoxO6 was found in pituitary. We also found that FoxO6 expression decreased with increasing age. It is also of interest to know the Foxo6 localization at the different stages of myoblasts. To achieve these goals, we used FoxO6-speific domain (amino acid 229~492) as antigen to produce FoxO6 polyclonal antibody in rabbits. After titering, we are sure that this antibody can recognize FoxO6 specifically without cross-reacting with other FoxOs. Using immunofluorescence, we demonstrated that FoxO6 accumulated mostly in nucleus of proliferating myoblasts, and this nuclear localization was further increased when myoblasts became confluent. After terminal differentiation, homogeneous distribution of FoxO6 was detected in the cytoplasm and nucleus of myotubes. Since the expression pattern of FoxO6 is similar to other FoxOs, it suggests that the role played by FoxO6 in myogenesis is probably the same as other FoxOs do. After the delineation of its expression, we will perform promoter assay to find out how FoxO6 expression is regulated in muscle.

關鍵字(中)

★ 小鼠骨骼肌
★ FoxO6抗體

關鍵字(英)

★ skeletal muscle
★ FoxO6 antibody
★ FoxO6 expression pattern

論文目次

目錄
中文摘要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ⅰ
英文摘要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ⅱ
誌謝‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ⅲ
目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ⅳ
圖目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ⅷ
第一章、緒論 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1. 肌肉的發育‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
2. 肌肉構造‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
3. FoxO轉錄因子 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4
4. 研究動機與目的‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
第二章、實驗方法與材料 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥9
2.1. 實驗材料‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥9
2.1.1 菌株
2.1.2 菌株培養
2.1.3 菌株保存
2.1.4 小鼠組織
2.1.5 肌肉組織冷凍包埋
2.1.6 抗體宿主
2.1.7 細胞株與細胞培養
2.2. 質體建構 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
2.2.1 pcDNA3.0-mFoxO6表現載體的製備
2.2.2 pMAL-C2X-mFoxO6 +685~+1476 表現載體的構築
2.2.3 pET-32a-mut-mFoxO6+685~+1476表現載體的構築
2.2.4 pcDNA 3.1-mFoxO3/4表現載體的製備
2.3. RT-PCR ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12
2.3.1 Total RNA的抽取 ( RNA extraction )
2.3.2 反轉錄酶反應 ( Reverse Transcription, RT )
2.3.3 聚合酶鏈反應 ( Polymerase Chain Reaction, PCR )
2.3.4 Real-time PCR ( Q-PCR )
2.4. mFOXO6的抗體製備 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13
2.4.1 誘導 mFOXO6 抗原蛋白表現
2.4.2 mFOXO6抗原蛋白質的純化
2.4.3 誘導宿主免疫反應
2.5. 西方墨點實驗 ( Western blot ) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
2.5.1 總蛋白質的製備
2.5.2 SDS-polyacryamide Gel Electropheresis
2.5.3 轉印 ( Transfer )
2.5.4 Blocking以及Antibody辨識
2.5.5 抗體脫附 ( Striping )
2.6. 冷凍切片‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
2.6.1 載玻片的表面處理
2.6.2 冷凍切片機上機流程
2.7. 組織化學染色法 ( immunohistochemistry ) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
2.7.1 H&E stain
2.7.2 ATPase stain
2.7.3 免疫螢光染色 ( immunofluorescence )
2.8. TNT in vitro translation‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21
第三章、結果‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22
3.1. mFoxO6抗原的製備與純化 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22
3.2. 抗體的誘發與測試 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥24
3.3. 偵測細胞株總蛋白質中 FoxO6 的表現 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
3.4. 肌纖維母細胞在不同時期的 FoxO6 localization‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥26
3.5. 在小鼠後腿肌肉中 FoxO6 的 mRNA 表現位置和快縮肌/慢縮肌的關連 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥27
3.6. 在小鼠組織中 FoxO6 的 mRNA 表現情形 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥28
第四章、討論‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29
4.1. 在 C2C12 中 FoxO6 對肌肉分化的影響及其作用‥‥‥‥‥‥‥‥‥29
4.2. FoxO6在 C2C12 中的表現位置對其分化情形的影響 ‥‥‥‥‥‥‥29
4.3. 年紀對 FoxO6 表現情形的影響 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥30
4.4. 探討 FoxO6和肌纖維中快縮肌與慢縮肌的關連性‥‥‥‥‥‥‥‥‥31
4.5. 未來要進行的實驗 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31
第五章、參考文獻‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33
第六章、圖表‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥35
附錄一 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥68
I. 試劑配方 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥68
II. 酵素和限制酶 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥69
III. 抗體‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥70
IV. 藥品試劑 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥70
附錄二 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥71
I. Primer對照表 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥71
II. Plasmid對照表‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥71
III. Q-PCR primer對照表‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72
附錄三 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥73
藥品縮寫及全名‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥73
附錄四 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥74
實驗方法與材料之表格‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥74
附錄五 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥76
質體建構之基本流程‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥76
圖目錄
圖一、老鼠的 FoxO 家族成員其 coding region ( CDS ) 及蛋白質的序列比較 …‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥35
圖二、利用 MBP fusion protein system 將抗原蛋白表現出來‥‥‥‥‥‥‥‥37
圖三、pET protein purification system‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥40
圖四、pET-32a-mut-mFoxO6+685~+1476的質體建構‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥43
圖五、製作His-tagged Foxo6抗原蛋白‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥45
圖六、利用不同濃度的eluent來確認所沖提出來的蛋白質確實含有His-tagged‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥47
圖七、兔子免疫前血漿及免疫一個月後之血漿測試 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥48
圖八、兔子免疫兩個月後之血清測試‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥51
圖九、確認抗體對 FoxO family 的辨認專一性 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥53
圖十、肌纖維母細胞 ( C2C12 ) 中的 FoxO6 蛋白質表現量‥‥‥‥‥‥‥‥55
圖十一、在 HEK 293T 中過量表現 mFoxO6 後其蛋白質表現情形 ‥‥‥‥56
圖十二、C2C12 parental 在不同時期的 FoxO6 localization‥‥‥‥‥‥‥‥‥57
圖十三、pcDNA3.0-mFoxO6 +685~+1474 質體建構 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61
圖十四、原位雜交的探針製備‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥63
圖十五、以組織化學染色法觀察十二個月小鼠後腿肌肉 ( GC ) 的冷凍連續切片 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥64
圖十六、比較在六個月的小鼠不同組織間 FoxO6 mRNA 表現情形‥‥‥‥‥65
圖十七、比較不同年紀的小鼠組織中 FoxO6 mRNA 表現情形‥‥‥‥‥‥‥66

參考文獻

參考文獻
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指導教授

陳盛良(Shen-Liang Chen)

審核日期

2011-1-19

推文