内质网(ER)是一种高度动态的细胞器,在许多细胞过程中起着关键作用。ER形态异常与某些人类疾病有关,但关于ER形态是如何调节的知之甚少。此外,细胞中的ER会和其他细胞器接触,这些接触位点对ER及与其接触的细胞器的结构功能都具有重要影响。其中,内质网-线粒体接触位点(ERMCs)是近年来的研究热点之一,但业界一直缺乏有效标示ERMCs的分子标记。本论文第一部分的研究中,我们研究了 Sec22如何调控ER形态和果蝇神经系统的发育。实验室前期正向遗传筛选工作中发现一个突变体ERM1突变后ER增生扩张、形态异常。我们通过定位克隆发现基因Sec22在ERM1果蝇中发生突变。Sec22基因回补可以回复ERM1中ER的形态。前人报导发现Sec22在酵母、植物和人中的同源物是ER到高尔基转运所必需的,且在自噬发生过程中起作用,但它在动物生长发育中的功能未知。我们发现,在果蝇中,除ER异常外,Sec22突变还导致细胞中晚期内涵体增大以及高尔基体形态异常,但饥饿诱导的自噬并不受影响。我们进而分析了Sec22突变体表型,发现Sec22突变会影响果蝇视觉神经系统发育。在Sec22突变的感光神经元中,ER高度扩增并且随着果蝇日龄增加逐渐失去正常形态。此外,感光神经元中感杆小体(rhabdomeres)变小,有时彼此融合,其形态类似于过表达eyc(eyes closed)的果蝇的眼睛形态。eyc编码膜融合所需的p47蛋白。我们发现编码高尔基体上t-SNARE的Syntaxin5(Syx5)的缺失也会导致果蝇出现类似Sec22突变体的表型,并且Sec22与Syx5和Eyc能形成复合物。因此,我们认为在ER和高尔基之间的膜泡转运是维持ER形态和果蝇眼睛形态发生所必需的。在本论文第二部分的研究中,我们构建并分析了一种新型的ERMCs标记工具。我们将编码split GFP的sp1-10的序列连接一段编码线粒体定位信号的DNA序列,将sp11的序列连接一段编码ER定位信号的DNA序列。当两个载体同时在细胞中表达时,因为在ERMCs处线粒体与ER距离较近,线粒体上的sp1-10与ER上的sp11可以结合并发出绿色荧光,从而标记ERMCs。我们进一步分析了这个ERMC报告子在细胞周期不同阶段以及不同细胞应激状态:比如饥饿、凋亡、内质网胁迫等条件下的分布和动态。我们发现ERMCs是动态的结构,在几分钟内会进行重构。线粒体形态影响ERMCs的分布,但内质网形态则对ERMCs分布没有影响。我们还发现羰基氰基氯肼(CCCP)和寡霉素A处理可以增强ERMCs的形成。导致细胞凋亡或细胞自噬的刺激可以增加ERMCs的信号,但增加细胞脂滴负载并不能改变ERMCs的分布。