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習與記憶的細胞生物學機制。學習與記憶主要涉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的長時程變化，這種時程性變化表現(xiàn)為長時程增強(LTP)或長時程抑制(LTD)兩種現(xiàn)象。長時程增強(LTP)主要通過胞外分泌插入額外的AMPAR到細胞質(zhì)膜表面增強突觸強度;而長時程抑制(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)蛋白是細胞內(nèi)AMPAR循環(huán)的關鍵調(diào)節(jié)者。PICK1是一類存在于細胞質(zhì)中的膜結合蛋白，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銜接蛋白。小鼠來源的PICK1由416個氨基酸殘基組成，包含PDZ結構域、BAR結構域和酸性氨基酸區(qū)。PDZ結構域被認為是其中的主要調(diào)節(jié)蛋白-蛋白相互作用的片段，包括受體蛋白、轉(zhuǎn)運蛋白等，PICK1的BAR結構域也

3、可與其它蛋白相互作用，如GRIP，NSC-1等，同時BAR結構域還能夠識別和誘導膜的彎曲，這些相互作用在AMPAR受體循環(huán)形成過程中起到重要的作用;而對PICK1的酸性區(qū)域在AMPAR循環(huán)中可能的作用還不太清楚。
　　Ca2+是細胞內(nèi)的重要的離子，細胞內(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、離子運輸、細胞生長和分化等眾多生理生化過程的重要因子，鈣離子在神經(jīng)活動中，在AMPAR的循環(huán)過程中也起著關鍵性的調(diào)節(jié)作

4、用。本文對酸性區(qū)域以及鈣離子通過與酸性區(qū)域的結合對PICK1蛋白在AMPAR的循環(huán)中的作用進行了體外分析。
　　通過基因克隆，重組蛋白的體外表達，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。在此基礎上利用熒光光譜技術，通過內(nèi)、外源熒光檢測試驗，分析了C端酸性區(qū)域?qū)ζ涞鞍字|(zhì)結合能力和“分子開關

5、”的構象狀態(tài)的影響，同時對鈣離子的調(diào)節(jié)作用進行了研究;又通過酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)和蛋白-脂質(zhì)覆蓋法(PLO)對上述試驗進行了驗證。
　　通過試驗表明，Ca2+通過與PICK1蛋白C端酸性區(qū)域的結合，參與調(diào)節(jié)BAR結構域與脂膜，BAR與PDZ間的相互作用。C端酸性區(qū)域?qū)η罢咂鸬截撜{(diào)節(jié)作用而對后者卻表現(xiàn)為正調(diào)節(jié)，鈣離子通過與C端酸性區(qū)的結合，對兩種作用作出相反的二次調(diào)節(jié)。
　　通過對PICK1蛋白酸性區(qū)域以及鈣離子調(diào)節(jié)作