酪氨酸磷酸酶Shp2對(duì)于NMDA受體酪氨酸磷酸化和突觸可塑性調(diào)控的機(jī)制研究.pdf

1、包含SH2結(jié)構(gòu)域的酪氨酸磷酸酶2(Src homology2 domain containingphosphotyrosine phosphatase2， Shp2)是非受體酪氨酸磷酸酶的一種，在進(jìn)化中高度保守。在患病人群中大約50％的Noonan綜合征(Noonan syndrom， NS)是由Shp2的激活突變引起的，而大約80％的LEOPARD綜合征(LEOPARD syndrom，LS)則是由它的失活突變引起。這兩種疾病都是全身

2、性的發(fā)育障礙病，并且均有一定比例的病人表現(xiàn)出智力障礙。雖然已有報(bào)道稱Shp2能夠通過(guò)調(diào)控下游Ras/ERK MAP激酶(MAPK)來(lái)參與記憶過(guò)程，但是內(nèi)在機(jī)制依然不是很清楚。有報(bào)道稱Shp2存在于N-甲基-D-門冬氨酸(N-methyl-D-aspartate，NMDA)受體復(fù)合物中，并且有它和NMDA受體的GluN2B亞基直接相互作用的證據(jù)。NMDA受體是一類興奮性離子型谷氨酸受體，主要通透Ca2+。能夠發(fā)揮功能的NMDA受體由2個(gè)組

3、構(gòu)性的GluN1亞基和兩個(gè)調(diào)節(jié)性的GluN2或者GluN3亞基構(gòu)成。它是配體和電壓雙門控的通道，能夠響應(yīng)突觸前的谷氨酸釋放和突觸后的去極化，在突觸可塑性中發(fā)揮了重要的作用。
　　基于此，我們采用Shp2 FloxP/FloxP小鼠與CaMKⅡα-Cre小鼠雜交得到在前腦興奮性神經(jīng)元中特異敲除Shp2的小鼠(Shp2Floxp/Floxp: CaMKⅡα-Cre+/-，CaSKO)來(lái)研究Shp2是否通過(guò)調(diào)節(jié)NMDA受體亞基磷酸化來(lái)調(diào)

4、控突觸可塑性乃至學(xué)習(xí)記憶功能。我們進(jìn)行的蛋白檢測(cè)表明CaSKO小鼠海馬組織中Src激酶416位酪氨酸(Src Y416)磷酸化水平升高，這一位點(diǎn)代表了其酶活性，相應(yīng)的NMDA受體的GluN2B亞基的1472位酪氨酸(GluN2BY1472)和GluN2A亞基的1325位酪氨酸(GluN2A Y1325)的磷酸化水平也特異性的升高。這使得突觸部位NMDA受體的電流增加并且CaSKO小鼠海馬CA1的錐體神經(jīng)元上興奮性突觸傳遞也增加。我們進(jìn)一

5、步的分析表明，這些在CaSKO小鼠突觸上增加的NMDA受體是三異聚體GluN1/GluN2A/GluN2B，并且這些受體對(duì)于鋅離子抑制的敏感性增強(qiáng)，導(dǎo)致在高頻刺激時(shí)通過(guò)該受體的電量減少。在場(chǎng)電位長(zhǎng)時(shí)程突觸增強(qiáng)(long-term potentiation，LTP)的測(cè)試中，我們發(fā)現(xiàn)敲除Shp2會(huì)削弱海馬CA1由100 Hz/1s高頻刺激誘導(dǎo)的LTP，而這種LTP的削弱正是與突觸部位的NMDA受體對(duì)于鋅離子抑制的敏感性增加相關(guān)。
　

6、　此外，我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)CaSKO小鼠的長(zhǎng)時(shí)程場(chǎng)景恐懼記憶被削弱，而場(chǎng)景恐懼記憶的形成和短時(shí)記憶則不受影響。對(duì)于場(chǎng)景恐懼記憶前后小鼠海馬組織中這些蛋白的磷酸化檢測(cè)發(fā)現(xiàn)WT小鼠在場(chǎng)景恐懼記憶檢測(cè)后SrcY416的磷酸化升高，并且GluN2B Y1472的磷酸化也相應(yīng)上升，而在CaSKO小鼠中這些位點(diǎn)已經(jīng)升高的磷酸化水平并未出現(xiàn)活性依賴的升高。通過(guò)對(duì)CaSKO小鼠進(jìn)行Src激酶抑制劑PP2的處理，我們發(fā)現(xiàn)能夠反轉(zhuǎn)Shp2缺失所引起的一系列后果