Munc13在SNARE復(fù)合體介導(dǎo)的囊泡分泌過程中調(diào)節(jié)機(jī)制的研究.pdf

1、神經(jīng)系統(tǒng)是生物體最復(fù)雜的系統(tǒng)，負(fù)責(zé)生物體各種信息的傳導(dǎo)。神經(jīng)系統(tǒng)活動異常所引發(fā)的疾病如老年癡呆癥、孤獨癥、癲癇等影響了人類的健康，帶來一系列的社會問題。神經(jīng)遞質(zhì)的釋放是通過鈣離子依賴的囊泡與突觸前膜融合來實現(xiàn)的，故理解囊泡分泌的調(diào)控過程是神經(jīng)生物學(xué)最基本，最重要的問題之一。信號的快速傳導(dǎo)是神經(jīng)系統(tǒng)正常工作的基本要求，受多種蛋白精確調(diào)控的SNARE復(fù)合體介導(dǎo)的囊泡融合是已知實現(xiàn)信號快速傳導(dǎo)的主要途徑。SNARE復(fù)合體被認(rèn)為是突觸分泌所需要

2、的最基本結(jié)構(gòu)，為融合提供驅(qū)動力。研究表明，Syntaxin在形成 SNARE復(fù)合體之前，首先與 Munc18結(jié)合成Syntaxin-Munc18復(fù)合物，此時的Syntaxin處于關(guān)閉的狀態(tài)，不能形成 SNARE復(fù)合體。Munc13就是將這個關(guān)閉狀態(tài)打開的關(guān)鍵作用蛋白質(zhì)，然而關(guān)于打開的的具體過程還不清楚。
　　本研究通過蛋白與蛋白之間的相互作用的研究來弄清楚Munc13在 SNARE復(fù)合體介導(dǎo)的囊泡分泌過程中的調(diào)節(jié)機(jī)制，利用RNA干

3、擾技術(shù)在小鼠神經(jīng)元細(xì)胞里面進(jìn)行蛋白水平表達(dá)的調(diào)控，利用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)對囊泡得釋放進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn) Munc13-1的MUN結(jié)構(gòu)域中NF殘基是打開Munc18-Syntaxin復(fù)合物的關(guān)鍵位點，在體外，我們通過熒光共振能量轉(zhuǎn)移實驗和 Syntaxin蛋白結(jié)構(gòu)分析，篩選到位于Syntaxin連接區(qū)域的第151位的Arg和第155位的Ile兩個保守氨基酸殘基是可能的作用位點。在小鼠神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)，我們利用全細(xì)胞膜片鉗和 RNA干擾技術(shù)，發(fā)現(xiàn) S

4、yntaxin中 RI殘基在執(zhí)行Syntaxin在囊泡釋放過程中的作用極為重要。這些實驗結(jié)果表明， RI殘基是Syntaxin蛋白在 Munc13-1打開 Munc18-Syntaxin復(fù)合物的過程中與 Munc13-1相互作用的關(guān)鍵位點。通過一系列實驗，首次闡明了 Munc13-1通過與 Syntaxin-1相互作用促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)快速釋放的分子機(jī)制，提出了神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控分泌的新的作用模型：Munc13-1利用MUN結(jié)構(gòu)域中的NF殘基所在的