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上海酶聯生物研究所
上海酶聯生物研究所
閱讀：348發布時間：2012-9-7
來自中科院上海生科院營養科學研究所，哈佛醫學院等處的研究人員利用嗎啉寡核苷酸（morpholino-oligonucleotides ，MO）技術成功構建了Zip7 敲除斑馬魚模型，從中揭示鋅轉運蛋白Zip7在斑馬魚胚胎發育及維持鋅離子穩態過程中發揮重要作用。
文章的通訊作者是上海生命科學研究院營養所王福俤研究員，王福俤博士研究組曾與美國密歇根大學、波士頓兒童醫院等處科學家合作，在Nature雜志上闡明了TRPML1是一種二價鐵離子（Fe2+ ）通道，今年研究組項目入選了國家自然科學基金杰出青年基金。
必需微量元素鋅是機體多種酶的必需組分或激活因子, 參與DNA復制、蛋白合成、細胞分化等，與發育、腦功能、骨骼生長、免疫功能及生殖健康等密切相關，研究已發現鋅穩態受SLC39A/Zip和SLC30A/ZnT兩個鋅轉運家族調控。
王福俤在國外工作期間詳細研究了SLC39A/Zip家族中ZIP1、ZIP2、ZIP3、ZIP4、ZIP5轉運鋅離子的功能及機制，并闡明了ZIP4突變導致小腸攝取鋅離子障礙而引發人類遺傳性疾病腸病性肢端皮炎的分子機理（Human Molecular Genentics,2004）。
Zip7是SLC39A/Zip家族成員，有研究發現Zip7主要分布在細胞高爾基體和內質網，對維持細胞生長與凋亡具有作用。然而之前有關Zip7的研究主要是在細胞水平進行的，Zip7對整個機體功能及發育的作用尚不清楚。
在這篇文章中，顏廣、張玉超和俞俊磊等研究生在王福俤研究員的指導下利用morpholino-oligonucleotides （MO）技術成功構建了Zip7 knockdown斑馬魚模型。研究發現Zip7基因沉默以后胚胎發育異常，采用X射線熒光光譜技術（XRF）從整體水平觀察了鋅在機體中的分布規律，發現Zip7通過調控鋅在機體不同組織和器官中的分布來影響機體發育，其作用部位主要是頭部與眼睛。
MO技術是一種利用miRNA活性敲除、成熟敲除和特異控制的新技術。 miRNA的活性敲除通常利用靶向miRNA引導鏈的寡核苷酸。靶向miRNA的Morpholino oligonucleotides也能干擾miRNA的活性。單獨利用這種技術很難控制敲除的特異性。然而，靶向未成熟miRNA的溶核加工位點（nucleolytic processing sites，編者譯）的Morpholino，能夠抑制miRNA的成熟。如此，靶向初級miRNA的成套的不重疊的Morpholino oligos，可以用于特異控制;如果靶向同一個miRNA的兩個不重疊的oligo引發的表型相同，就能說明表型是由于靶miRNA的活性被敲除引起的，而非脫靶效應。
此外，在進行此項研究過程中，王福俤研究組與健康所科研人員合作，建立了微量元素代謝新基因的ENU化學誘變正向遺傳學篩選平臺，建成一次高通量（約3000個基因組）的斑馬魚金屬離子代謝異常突變體篩選，已篩選出20余個對高濃度致死劑量鋅離子、銅離子或鎘離子呈抵抗或敏感的斑馬魚突變株，為進一步研究發現調控微量元素的新基因，理解金屬代謝穩態的分子機制、明確微量元素穩態代謝紊亂相關疾病奠定了基礎。
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