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Fbxl5 (F-box and leucine-rich repeat protein 5)基因位于斑马鱼第23号染色体,属F-box家族成员,含11个外显子和10个内含子。Fbxl5基因转录产物cDNA全长为21350bp,编码614个氨基酸。Fbx15基因编码的蛋白质为酸性蛋白质,分子量大约为77.7 KD,包含一个F-box结构域和四个LRR结构域。F-box蛋白是在泛素-蛋白酶体途径降解蛋白质的过程中具有底物识别特性的一类蛋白质家族。泛素-.蛋白酶体途径在胚胎心脏发育过程中发挥重要作用。本研究论文在实验室前期工作的基础上,进一步研究了斑马鱼Fbxl5基因在泛素-蛋白酶体途径介导的胚胎心脏发育中的作用。本研究室前期工作基础表明,Fbxl5基因是一个心脏发育功能候选基因,Fbxl5 morpholino注射斑马鱼胚胎发现,斑马鱼胚胎的心脏为畸形,心脏发育环化不完全,呈现线性化心脏。但对其具体分子机制还有待进一步深入研究。本研究论文重点研究了Fbxl5基因导致斑马鱼心脏突变表型发生的可能机制。本实验室通过酵母双杂交发现调控心脏发育的Foxp4可能与Fbxl5发生相互作用。本文进一步通过CO-IP实验进行分析证明Foxp4可能与Fbxl5存在相互作用。泛素-蛋白酶体途径(UPP)在多种蛋白质被降解的过程中发挥作用。通常,F-box蛋白通过自身的F-box结构域和Skpl结合,再共同连接到SCF复合体上。蛋白质通过泛素-蛋白酶体途径被降解时,泛素结合酶(E2)能将泛素共价转移到底物上。泛素化的底物随后经过26S蛋白酶体的作用被降解,而SCF复合体能够促进底物与泛素结合酶之间的相互作用。Fbxl5基因作为F-box蛋白家族中的一员,有可能参与了泛素-蛋白酶体途径。本文进一步的免疫共沉淀实验分析证明,Fbxl5与Skp1存在相互作用。这说明Fbxl5影响斑马鱼胚胎心脏发育有可能是通过参与泛素-蛋白酶体途径,影响了细胞内某些蛋白的表达水平来影响心脏表型的发生。那么,Fbxl5基因是否通过影响心脏发育的关键靶基因来最终调控表型的发生呢?荧光素酶报告系统分析实验发现,Nkx2.5的增强子活性会随着细胞中Fbxl5的表达水平的增强而增强；蛋白水平Nkx2.5的表达量也会随着Fbxl5的表达增强而增多,Fbxl5能够参与调控心脏发育的关键靶基因Nkx2.5的表达来影响心脏表型的发生。本研究论文在实验室前期工作的基础上,初步揭示了Fbxl5基因通过Foxp4基因、泛素-蛋白酶体途径及心脏发育的关键靶基因Nkx2.5来调控斑马鱼心脏发育的可能的分子机制,为深入研究Fbxl5基因调控腔室发育导致斑马鱼心脏表型发生奠定了基础。