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王立铭实验室在Cell Discovery在线发文报道果蝇蛋白质觅食行为及其机制

时间:2018年12月05日 访问次数:245

2018年12月4日,王立铭实验室在Cell Discovery在线发表题为"Octopamine mediates protein-seeking behavior in mated female Drosophila " 的研究论文,发现果蝇具有蛋白质觅食行为并研究了该行为的背后的神经机制。 

觅食行为对于动物的健康和生存至关重要。当动物处于饥饿和缺水状态时,会很自然的寻找食物和水来满足其生理需要。糖,蛋白质和脂类是人和动物个体的三大营养物质。王立铭实验室之前的研究表明,能量的剥夺会诱发果蝇的觅食行为。那么蛋白质剥夺是否同样会诱发果蝇的觅食行为? 

为了回答这一科学问题,王立铭实验室首先利用DAM(Drosophila Activity Monitor)行为学监测系统来研究果蝇的蛋白质觅食行为。王立铭实验发现持续的蛋白质食物剥夺能够导致交配后的雌果蝇活动性升高,而在雄蝇和处女蝇里都没有表现出明显的活动性升高。然后王立铭实验室发展了一套果蝇视频监控系统来监控喂食果蝇不同食物的时候,果蝇的移动距离,移动速度以及在食物上停留的时间等行为学参数。实时轨迹追踪结果表明,蛋白质食物剥夺使得果蝇更愿意在含有蛋白质的食物上停留,离开食物的意愿降低。最后王立铭实验室利用果蝇模式动物中丰富的突变体品系研究发现果蝇体内SP-SPR信号通路和章鱼胺信号通路参与了蛋白质觅食行为的调控。以上研究阐明了果蝇处于蛋白质缺乏状态时行为学发生的改变以及背后机制,对高等动物的相应研究也有所提示。

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图释:SP-SPR信号通路和章鱼胺能信号通路共同调控蛋白质觅食行为

该课题得到了国家自然科学基金、浙江大学中央高校基本科研业务费专项资金的支持。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41421-018-0063-9