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抑制OPA1活性的表达用于降低体外培养卵母细胞质量的方法和应用技术

技术编号:44047843 阅读:14 留言:0更新日期:2025-01-15 01:27
本发明专利技术涉及动物繁殖技术领域,具体抑制OPA1活性的表达用于降低体外培养卵母细胞质量的方法和应用。OPA1在牛卵母细胞减数分裂不同阶段均有表达,抑制OPA1导致牛卵母细胞第一极体排出率降低,破坏纺锤体结构,对线粒体方面的研究发现抑制OPA1导致线粒体功能紊乱,促进线粒体分裂,并通过PINK‑1/Parkin通路诱导线粒体自噬。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及动物繁殖,更具体地说,它涉及抑制opa1活性的表达用于降低体外培养卵母细胞质量的方法和应用。


技术介绍

1、近年来,活体采卵-体外胚胎生产(opu-ivp)技术越来越多地应用到肉牛的繁殖生产当中,利用opu-ivp技术可以大大缩短肉牛的繁殖周期,使肉牛繁殖效率得到极大提高。而通过ivp获得胚胎的基础是卵母细胞体外成熟(ivm)技术,但是ivm获得的成熟卵母细胞质量不尽如人意。因此,改善卵母细胞ivm的质量十分重要。线粒体为卵母细胞成熟过程中的各种生物进程提供能量,在卵母细胞成熟过程中起着十分重要的作用,线粒体的功能与卵母细胞质量息息相关。

2、自噬是一种基因编程过程,可去除不必要或功能失调的细胞成分并回收。最初,自噬被定义为非选择性途径,但现在人们普遍认为有选择性和非选择性两种不同的自噬途径。当营养缺乏时,主要激活非选择性自噬,为细胞提供营养物质。而在营养丰富的条件下,选择性自噬是活跃的,主要负责清除功能失调的细胞器及细胞内病原体等。细胞遇到各种应激会导致线粒体功能失调。为了维持细胞内环境稳态以及线粒体网络的健康,细胞启动自噬机制降解受损线粒体,这一过程称为线粒体自噬。

3、线粒体自噬的途径主要分为两种:泛素依赖途径和非泛素依赖途径。泛素依赖途径的关键蛋白是pink-1和parkin,因此也称为pink-1/parkin通路。线粒体受损表现为膜电位降低,pink-1在线粒体表面积累并稳定后,通过自磷酸化而被激活,进而招募胞质中parkin到线粒体表面并激活e3泛素连接酶,随后parkin使omm蛋白泛素化,泛素链又被pink-1磷酸化,此时自噬衔接蛋白(ndp52和optn等)识别到omm上磷酸化泛素修饰的蛋白,ndp52和optn通过自身的lc3相互作用区(lir)与lc3相互作用,最后将泛素标记的线粒体连接到自噬体中,启动自噬。非泛素依赖途径与pink-1/parkin途径不同,omm上有许多含有lir的蛋白,这些蛋白可以直接与lc3结合启动自噬。

4、卵母细胞成熟涉及多个过程,如纺锤体组装、染色体排列和细胞器重排等,这些过程都需要线粒体提供能量支持。已知线粒体动力学伴随着卵母细胞减数分裂进程,imm蛋白opa1对于线粒体动力学是至关重要的。但是,opa1对于牛卵母细胞成熟的影响鲜有报道。因此,首先探究opa1在牛卵母细胞成熟过程中的表达和定位。然后使用opa1特异性抑制剂myls22抑制opa1活性,以探究opa1在牛卵母细胞成熟过程中的线粒体功能、线粒体动力学、细胞凋亡和自噬中的作用。


技术实现思路

1、本专利技术提供了抑制opa1活性的表达用于降低体外培养卵母细胞质量的方法和应用。opa1在牛卵母细胞减数分裂不同阶段均有表达,抑制opa1导致牛卵母细胞第一极体排出率降低,破坏纺锤体结构,对线粒体方面的研究发现抑制opa1导致线粒体功能紊乱,促进线粒体分裂,并通过pink-1/parkin通路诱导线粒体自噬。

2、第一方面,本专利技术提供抑制opa1活性的表达在制备用于降低体外培养卵母细胞质量中的应用。

3、优选的,所述抑制opa1活性的表达具体通过pink-1/parkin通路诱导牛卵母细胞线粒体自噬。

4、优选的,抑制opa1活性的表达为opa1特异性抑制剂myls22,将卵母细胞在含有抑制剂myls22的体外培养液中进行培养,opa1特异性抑制剂myls22的体外培养液浓度为0 μm-60 μm。

5、第二方面,本专利技术提供一种牛卵母细胞体外成熟液,含有所述opa1特异性抑制剂myls22,所述opa1特异性抑制剂在牛卵母细胞gv、pre-mi、mi和mii期mrna以及蛋白表达。

6、优选的,所述opa1特异性抑制剂myls22的体外培养液浓度为0 μm-60 μm。

7、优选的,所述opa1特异性抑制剂myls22的体外培养液浓度为40 μm。

8、优选的,所述牛卵母细胞体外成熟液以nahco3缓冲过的tcm-199培养液为基础,还含有体积分数为10%的胎牛血清、1%的青霉素和链霉素混合液、0.022 g/ml丙酮酸钠、0.9mg/ml半胱氨酸、1 mg/ml雌二醇、10 ng/ml表皮生长因子、0.04 mg/ml卵泡刺激素。

9、第三方面,本专利技术提供一种降低体外成熟后的卵母细胞质量的方法,将牛卵母细胞加入到所述卵母细胞体外成熟培养液进行培养。

10、优选的,卵母细胞体外成熟需在co2培养箱中38.5 ℃,5% co2条件下培养22-24 h。

11、综上所述,本申请具有以下效果:

12、1、本专利技术中抑制opa1会影响牛卵母细胞成熟,损害线粒体功能,破坏线粒体动力学稳态,通过pink-1/parkin通路诱导线粒体自噬的发生;

13、2、本专利技术中抑制opa1会促进parkin募集到线粒体上,抑制opa1会通过pink-1/parkin途径激活线粒体自噬,抑制opa1会增加lc3蛋白表达量,增加牛卵母细胞溶酶体含量;

14、3、本专利技术opa1对牛卵母细胞成熟至关重要,抑制opa1导致牛卵母细胞线粒体功能障碍,诱导线粒体分裂,并通过pink-1/parkin通路诱导线粒体自噬。

15、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开的保护范围。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.抑制OPA1活性的表达在制备用于降低体外培养卵母细胞质量中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述抑制OPA1活性的表达具体通过PINK-1/Parkin通路诱导牛卵母细胞线粒体自噬。

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,抑制OPA1活性的表达为OPA1特异性抑制剂MYLS22,将卵母细胞在含有抑制剂MYLS22的体外培养液中进行培养,OPA1特异性抑制剂MYLS22的体外培养液浓度为0 μM-60 μM。

4.一种牛卵母细胞体外成熟液,其特征在于,含有权利要求3所述OPA1特异性抑制剂MYLS22,所述OPA1特异性抑制剂在牛卵母细胞GV、pre-MI、MI和MII期mRNA以及蛋白表达。

5.根据权利要求4所述的牛卵母细胞体外成熟液,其特征在于,所述OPA1特异性抑制剂MYLS22的体外培养液浓度为0 μM-60 μM。

6.根据权利要求4所述的牛卵母细胞体外成熟液,其特征在于,所述OPA1特异性抑制剂MYLS22的体外培养液浓度为40 μM。

7.根据权利要求4所述的牛卵母细胞体外成熟液,其特征在于,所述牛卵母细胞体外成熟液以NaHCO3缓冲过的TCM-199培养液为基础,还含有体积分数为10%的胎牛血清、1%的青霉素和链霉素混合液、0.022 g/mL丙酮酸钠、0.9 mg/mL半胱氨酸、1 mg/mL雌二醇、10ng/mL表皮生长因子、0.04 mg/mL卵泡刺激素。

8.一种降低体外成熟后的卵母细胞质量的方法,其特征在于,将牛卵母细胞加入到权利要求4-7中任一项所述的卵母细胞体外成熟培养液进行培养。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,卵母细胞体外成熟需在CO2培养箱中38.5℃,5% CO2条件下培养22-24 h。

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【技术特征摘要】

1.抑制opa1活性的表达在制备用于降低体外培养卵母细胞质量中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述抑制opa1活性的表达具体通过pink-1/parkin通路诱导牛卵母细胞线粒体自噬。

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,抑制opa1活性的表达为opa1特异性抑制剂myls22,将卵母细胞在含有抑制剂myls22的体外培养液中进行培养,opa1特异性抑制剂myls22的体外培养液浓度为0 μm-60 μm。

4.一种牛卵母细胞体外成熟液,其特征在于,含有权利要求3所述opa1特异性抑制剂myls22,所述opa1特异性抑制剂在牛卵母细胞gv、pre-mi、mi和mii期mrna以及蛋白表达。

5.根据权利要求4所述的牛卵母细胞体外成熟液,其特征在于,所述opa1特异性抑制剂myls22的体外培养液浓度为0 μ...

【专利技术属性】
技术研发人员:高青山韩天苍
申请(专利权)人:延边大学
类型:发明
国别省市:

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