PICK1蛋白C端酸性區(qū)域?qū)ζ涔δ艿恼{(diào)節(jié).pdf

1、在神經(jīng)系統(tǒng)中，AMPAR型受體調(diào)節(jié)大多數(shù)興奮性突觸傳遞，因此調(diào)節(jié)突觸上AMPAR的數(shù)量或功能很可能是學(xué)習(xí)與記憶的細(xì)胞生物學(xué)機(jī)制。學(xué)習(xí)與記憶主要涉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)程變化，這種時(shí)程性變化表現(xiàn)為長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)或長(zhǎng)時(shí)程抑制(LTD)兩種現(xiàn)象。長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)主要通過(guò)胞外分泌插入額外的AMPAR到細(xì)胞質(zhì)膜表面增強(qiáng)突觸強(qiáng)度;而長(zhǎng)時(shí)程抑制(LTD)主要內(nèi)吞質(zhì)膜表面的AMPAR從而減弱突觸傳遞。PICK1(protein interact

2、ing with Cα kinase)蛋白是細(xì)胞內(nèi)AMPAR循環(huán)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者。PICK1是一類(lèi)存在于細(xì)胞質(zhì)中的膜結(jié)合蛋白，是蛋白激酶Cα(protein kinase Cα，PKCα)的靶蛋白之一，也是連接激酶和膜上受體的一個(gè)銜接蛋白。小鼠來(lái)源的PICK1由416個(gè)氨基酸殘基組成，包含PDZ結(jié)構(gòu)域、BAR結(jié)構(gòu)域和酸性氨基酸區(qū)。PDZ結(jié)構(gòu)域被認(rèn)為是其中的主要調(diào)節(jié)蛋白-蛋白相互作用的片段，包括受體蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等，PICK1的BAR結(jié)構(gòu)域也

3、可與其它蛋白相互作用，如GRIP，NSC-1等，同時(shí)BAR結(jié)構(gòu)域還能夠識(shí)別和誘導(dǎo)膜的彎曲，這些相互作用在AMPAR受體循環(huán)形成過(guò)程中起到重要的作用;而對(duì)PICK1的酸性區(qū)域在AMPAR循環(huán)中可能的作用還不太清楚。
　　Ca2+是細(xì)胞內(nèi)的重要的離子，細(xì)胞內(nèi)外鈣離子濃度水平的改變是調(diào)節(jié)諸如肌肉收縮、激素和神經(jīng)遞質(zhì)釋放、離子運(yùn)輸、細(xì)胞生長(zhǎng)和分化等眾多生理生化過(guò)程的重要因子，鈣離子在神經(jīng)活動(dòng)中，在AMPAR的循環(huán)過(guò)程中也起著關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)作

4、用。本文對(duì)酸性區(qū)域以及鈣離子通過(guò)與酸性區(qū)域的結(jié)合對(duì)PICK1蛋白在AMPAR的循環(huán)中的作用進(jìn)行了體外分析。
　　通過(guò)基因克隆，重組蛋白的體外表達(dá)，以及利用親和純化、分子排阻層析，獲得了PICK1截短的N-PDZ(1-110殘基)，PDZ(20-110殘基)，BAR（128-360殘基）和BAR-C(128-416殘基)重組蛋白。在此基礎(chǔ)上利用熒光光譜技術(shù)，通過(guò)內(nèi)、外源熒光檢測(cè)試驗(yàn)，分析了C端酸性區(qū)域?qū)ζ涞鞍字|(zhì)結(jié)合能力和“分子開(kāi)關(guān)

5、”的構(gòu)象狀態(tài)的影響，同時(shí)對(duì)鈣離子的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行了研究;又通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)和蛋白-脂質(zhì)覆蓋法(PLO)對(duì)上述試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　通過(guò)試驗(yàn)表明，Ca2+通過(guò)與PICK1蛋白C端酸性區(qū)域的結(jié)合，參與調(diào)節(jié)BAR結(jié)構(gòu)域與脂膜，BAR與PDZ間的相互作用。C端酸性區(qū)域?qū)η罢咂鸬截?fù)調(diào)節(jié)作用而對(duì)后者卻表現(xiàn)為正調(diào)節(jié)，鈣離子通過(guò)與C端酸性區(qū)的結(jié)合，對(duì)兩種作用作出相反的二次調(diào)節(jié)。
　　通過(guò)對(duì)PICK1蛋白酸性區(qū)域以及鈣離子調(diào)節(jié)作