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Wnt信号通路是生物体内最重要的信号传导途径之一。Wnt信号通路在胚胎和成体中控制细胞的增殖、分化以及形态发生。R-spondin(Rspo)是一个近年来新发现的蛋白家族,由4个分泌型蛋白组成(Rspo1-4)。研究报道Rspo蛋白在脊椎动物的发育过程中发挥重要作用。Rspo蛋白的作用与经典Wnt信号通路的配体类似,都是通过激活β-catenin发挥其生物学活性。目前鲜有关于硬骨鱼Rspo蛋白结构与功能的报道。因此本研究克隆了斑马鱼Rspo3,并对其结构与功能进行了初步研究。通过分析斑马鱼Rspo3的蛋白结构发现,与现已报道的Rspo包含2个furin-like结构域的蛋白结构不同,斑马鱼Rspo3蛋白包含3个furin-like结构域。为确定这种特殊的蛋白结构是否在硬骨鱼Rspo基因中普遍存在,本研究预测得到青鳉、河豚和三棘刺鱼的Rspo3,并且发现这三种硬骨鱼的Rspo3同样具有3个furin-like结构域。Rspo3mRNA在斑马鱼早期胚胎发育的各个时期都有表达。在12hpf (hours post fertilization)之前随着胚胎的发育,Rspo3表达量逐渐升高;12hpf之后维持在相对稳定的较高表达水平。原位杂交结果显示Rspo3mRNA在多个组织中表达,在神经系统以及骨组织中表达水平较高。在斑马鱼胚胎中过表达Rspo3mRNA导致胚胎严重畸形,包括头部增大、躯干缩短、尾部卷曲等。过表达Rspo3导致的神经胚层前部化、背部神经系统发育异常以及抑制胚胎后部结构的发育等表型类似于之前报道的敲降了Wnt3a和/或Wnt8的胚胎表型,还与过表达了dkk1和Frzb的胚胎表型一致。将Rspo3mRNA分别与Wnt3a、Wnt8.1mRNA共注射后发现,Rspo3的过表达可以挽救由Wnt3a或Wnt8.1过表达引起的A/P轴增长的表型,表明Rspo3可以抑制经典Wnt信号通路。将Rspo3mRNA与dkk1mRNA共注射,发现共注射Rspo3与dkk1可以促进dkk1过表达引起的背部化表型(头部增大、A/P轴变短等)。以上研究结果表明,鱼类的Rspo3基因具有独特的蛋白结构,可能通过调节Wnt/β-catenin信号通路发挥其复杂的生物学功能。