果蠅突觸粘附分子Neuroligin 3功能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、研究表明哺乳動物突觸后粘附分子Neuroligin和突觸前粘附分子Neurexin之間形成跨突觸的復合體,它們在突觸的形成、成熟、可塑性中起著重要的作用。家系分析發(fā)現(xiàn)neuroligin基因的突變與自閉癥等精神疾病發(fā)生存在關聯(lián)。但是,到目前為止,它們在體功能并不清楚。我們利用果蠅神經(jīng)肌肉接頭為模型,研究果蠅Neuroligin3(dnlg3)的在體功能,以闡明Neuroligin分子在突觸的形成、突觸功能中的作用。
  dnlg3

2、位于基因組三號染色體右臂,基因組全長約60Kb,編碼1159氨基酸。預測的DNLG3蛋白具有典型的Neuroligin結構域:信號肽,乙酰膽堿酯酶樣結構域,跨膜結構域,C末端與PDZ相互作用的PDZ結合結構域。
  免疫染色結果顯示,DNLG3在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和神經(jīng)肌肉接頭谷氨酸型bouton的突觸后表達。為了研究DNLG3功能,我們運用Ends-out方法制備了dnlg3的突變體。電生理結果顯示,dnlg3突變后突觸傳遞降低。Bo

3、uton形態(tài)分析發(fā)現(xiàn),dnlg3突變后,bouton數(shù)目增加,bouton面積減小。而突觸后過表達DNLG3,bouton數(shù)目降低,bouton面積增加。突觸后谷氨酸受體分析表明,dnlg3突變后,突觸后的GluRⅡA募集量降低,而GluRIIB募集量沒有顯著變化。超微結構分析表明,dnlg3突變影響突觸前后分化,突觸前的囊泡組裝發(fā)生異常,突觸前活躍區(qū)周圍的囊泡數(shù)目降低、囊泡增大;突觸后致密區(qū)PSD長度變長。比較DNLG3與DNLG1和

4、DNLG2的功能,我們發(fā)現(xiàn)DNLG3在突觸生長、突觸后谷氨酸受體募集中起著與DNLG1/DNLG2不同的作用。有研究表明突觸后F-actin骨架在突觸生長和突觸后受體的募集中起著重要作用,我們發(fā)現(xiàn)不同的DNLG對突觸后F-actin,α-spetnn骨架的組裝起著不同的作用,dnlg1突變后,突觸后F-actin,α-spetrin募集量顯著降低,dnlg2突變后F-actin,α-spetrin也募集量顯著降低,而dnlg3突變后F-

5、actin,α-spetrin募集量顯著增加。表明不同的DNLG在突觸后骨架的組裝上起著不同的作用,從而導致bouton生長、谷氨酸受體募集的不同。
  dnrx突變后導致的bouton生長缺陷與dnlg1和dnlg2突變體類似,表明突觸前DNRX通過突觸后DNLG1和DNLG2正向調(diào)控bouton生長。果蠅體內(nèi)只有一個DNRX,但是dnlg3突變導致的bouton生長表型與dnrx突變后產(chǎn)生的bouton生長表型相反,那么dnl

6、g3與dnrx是怎么樣關系,為了研究dnlg3與dnrx的關系,我們制備了dnlg3;dnrx雙突變體,雙突變體dnlg3;dnrx的bouton數(shù)目與野生型相比數(shù)目顯著減少,但與dnrx單突變相比有顯著增加,表明DNLG3與DNRX在調(diào)控bouton生長上起著不同作用。進一步研究發(fā)現(xiàn),DNLG3與DNRX在調(diào)控突觸后F-actin骨架組裝上也起著不同作用,dnrx突變后突觸后F-actin骨架募集量顯著降低,而dnlg3突變后募集量顯

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