鈉離子碳酸氫根共轉運體基因Slc4a10表達產物的克隆、鑒定及組織特異性的研究.pdf

1、酸堿平衡是一個極為重要的生理學參數,幾乎影響一切pH敏感的生物學過程和生物功能的發(fā)揮,如中樞神經元和心肌細胞的興奮性、心率產生、肌肉的伸縮、消化、生殖與發(fā)育等。因此,維持細胞內外液的pH穩(wěn)態(tài)具有重要的生理學意義。眾所周知,HCO3–是機體最重要的pH緩沖體系的組成部分,由于HCO3–攜帶負電荷不能自由地透過磷脂雙分子層,定位在膜上的HCO3–轉運蛋白對HCO3–的跨膜轉運則顯得尤為重要,它可以加速CO2的清除,調節(jié)細胞和整個機體的pH,

2、調控液體的流動以及酸堿分泌等。
　　SLC4基因家族是最主要的HCO3–跨膜轉運載體之一。NBCn2屬于SLC4基因家族,是一種電中性的鈉離子偶聯(lián)的碳酸氫根轉運體(NCBTs)。NBCn2在中樞神經系統(tǒng)中表達極為豐富,對于神經元的pH調控和腦脊液的產生等都具有重要的生理學作用。而NBCn2功能失常與癲癇、智障等疾病的發(fā)生密切相關。NBCn2由Slc4a10基因編碼,由于在mRNA水平上的選擇性剪接,Slc4a10基因可以產生多種不

3、同的表達產物形式,目前已經發(fā)現(xiàn)了四種:NBCn2-A,-B,-C,-D。
　　NBCn2在中樞系統(tǒng)中的表達分布、生理學及病理學重要性已經得到比較廣泛的研究與認識。然而,Slc4a10基因的表達調控機制仍有待研究。此外,NBCn2在其他組織中的表達及生理學作用也尚不清楚。為了解決這些問題,我們進行一系列的研究,并取得的以下重要發(fā)現(xiàn):
　　(1)發(fā)現(xiàn)了Slc4a10基因兩個新的外顯子,它們可能作為Slc4a10基因其他的轉錄起始

4、位點。
　　(2)從大鼠中克隆了兩類新的Slc4a10轉錄產物,這兩類轉錄產物編碼四種新的NBCn2異構體:NBCn2-E,-F,-G,-H。文獻中已經報道的NBCn2-A/B/C/DNt的起始四個氨基酸殘基序列為MEIK(我們將這些NBCn2異構體記為MEIK-NBCn2)。而NBCn2/E/F/G/H的Nt起始序列是MCDL(記為MCDL-NBCn2)。
　　(3)從小鼠中也克隆了NBCn2-E/F/G/H。出乎意料的是

5、,和其他物種相比,小鼠Slc4a10基因含有一個單堿基“變異”,導致小鼠NBCn2-E/F/G/H的Nt缺失了13個氨基酸殘基,使其Nt起始氨基酸序列變?yōu)镸QPG,我們稱之為MQPG-NBCn2。
　　(4)利用能特異性識別NBCn2不同Nt的多克隆抗體,通過westernblot,我們研究發(fā)現(xiàn)不同Nt的NBCn2蛋白的表達具有完全不同的組織特異性。在大鼠中,MEIK-NBCn2僅在中樞神經系統(tǒng)表達,而MCDL-NBCn2則主要在

6、腎臟中表達,此外小腸中也有少量表達。
　　(5)由于mRNA的選擇性剪接,NBCn2有兩類不同Ct:一種較短的不含PDZ-bindingmotif的Ct(non-PDZ-Ct)和一種較長的PDZ-bindingmotif“ETCL”的Ct(PDZ-Ct)。通過RT-PCR和cDNA克隆,我們發(fā)現(xiàn)NBCn2的這兩類不同Ct的表達具有不同的組織特異性。含non-PDZ-Ct的NBCn2只在神經組織中表達,而含PDZ-Ct的NBCn2則