目的: 本文以糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3 beta, Gsk3β)为研究对象, 探讨Gsk3β基因在红鲫胚胎发育及成体组织中的表达模式, 以及在镉金属胁迫下的分子应答初探。方法: 采用RACE克隆技术获得红鲫Gsk3β cDNA全长, 半定量RT-PCR技术和Western Blot技术分析Gsk3β在mRNA水平和蛋白水平的表达情况, 最后通过特定浓度的镉处理分析Gsk3β的表达情况。结果: 通过克隆发现Gsk3β基因全长为2 195 bp, 5′端非编码区(UTR)共692 bp, 3′非编码区有237 bp。编码含421个氨基酸的蛋白质, 蛋白分子量约为46 846.40, 等电点为9.05, 且与斑马鱼和青鳉的亲缘关系最近。Gsk3β基因在胚胎发育和成体组织中呈现不同程度的表达, 在不同组织中, Gsk3β在大脑组织表达最丰富, 其次在眼睛, 肌肉和精巢中表达相对较高, 在卵巢、肝脏、肾脏和皮肤组织表达量相对较低。在不同发育时期, Gsk3β在两细胞期没有表达, 之后在后续的不同时期呈现差异表达, 出膜期表达最强, 其次为肌效期、体节期、神经胚、囊胚期表达次之, 在黑色素期和体色素期蛋白表达较弱。在镉处理后的红鲫肝脏中检测Gsk3β基因的表达, 发现Gsk3β表达下调。结论: Gsk3β基因在红鲫胚胎发育中起着重要作用, 且参与了镉金属胁迫应答, 但其具体的分子机制仍有待进一步研究。

采用90 W/cm2 X波段微波全身一次辐照大鼠10 min,分别于辐照后0,0.5,1,3,6,12,24 h断头处死,取左心室心肌组织,光镜观察心肌组织形态学损伤;TUNEL法检测心肌组织细胞凋亡;RT-PCR检测大鼠心肌组织GSK3β,caspase-9和caspase-3 mRNA表达水平的变化;Western-blot法检测大鼠心肌组织GSK3β蛋白质磷酸化表达水平的变化;Caspase-9分析试剂盒检测心肌组织中caspase-9酶活性.研究结果表明:90 W/cm2 X波段微波辐照可上调心肌组织GSK3β基因表达,使其蛋白磷酸化水平降低,解除了磷酸化对其活性的抑制,使GSK3β活性增强,从而参与了X波段微波辐照致心肌细胞凋亡的启动.90 W/cm2 X波段微波辐照同时可使大鼠心肌组织中的凋亡相关蛋白激酶caspase-9和caspase-3基因表达上调,caspase-9酶活性增强,从而造成大鼠?募∠赴蛲龉痰钠舳?因此,GSK-3β及其下游介导的与凋亡相关的信号分子caspase-9和caspase-3的激活可能是X波段微波辐照致大鼠心肌细胞凋亡的重要途径之一.