【摘要】：阿爾茲海默病(Alzheimer' s disease,AD)是一種以漸進性記憶受損和認知功能障礙為主要臨床癥狀的神經退行性疾病。不可逆的神經元死亡是AD致病的直接原因。目前還沒有治愈AD的方法。因此研究AD的發(fā)病機制對于預防和治療AD具有重要的意義。研究發(fā)現,AD致病過程中處于分裂后期的神經元會重新進入細胞周期,但是這些神經元并不能進行正常的有絲分裂而是最終走向死亡。細胞周期紊亂是目前已知的AD致病過程中較早期的細胞功能改變,早于神經纖維纏結和淀粉樣斑。Cyclin Dependent Kinase 5(CDK5)是CDK家族中一個重要成員,其在調控神經纖維纏結和細胞周期進程中發(fā)揮著重要作用,因此其和AD的致病有著密切的聯系。CDK5是一個蛋白激酶,通過對其下游底物的鑒定和研究,有助于更深入了解CDK5在AD發(fā)病過程中的作用。我們實驗室前期通過在AD病人樣品中進行蛋白質譜鑒定的方法,發(fā)現細胞周期退出和神經分化蛋白1(Cell-cycle exit and neuronal differentiation 1,CEND1)是和 AD 疾病密切關聯的一個CDK5的全新底物。我們發(fā)現CEND1是在神經元中特異表達的線粒體蛋白,并且CEND1在突觸也有分布,主要在突觸前。CEND1定位的研究暗示了 CEND1可能在突觸前調控線粒體的功能。我們進而發(fā)現CDK5能磷酸化CEND1的第10位的絲氨酸,并可顯著誘導CEND1的降解。在AD的細胞模型和動物模型中我們檢測到CEND1蛋白表達水平顯著降低,并伴隨著神經元線粒體功能和細胞周期紊亂。綜上所述,我們研究的發(fā)現和證明了 CDK5通過調控CEND1的磷酸化和蛋白穩(wěn)定性,進而影響神經元線粒體功能和神經元細胞周期,可能在AD早期的病變中發(fā)揮著重要作用。該研究為AD的防治提供了新的藥物開發(fā)靶點。
【學位授予單位】：廈門大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R749.16
【圖文】：

各自導致ＡＤ因的學研宄同時，Ａｐ和Ｔａｕ蛋白間的相互用關到越來越多的研宄者的關注�！埃粒袑W說”的研宄表明，ＡＰ既能對神經元有直的毒性作用，又能誘發(fā)ＡＤ的其它病變出現，其中就包括ｔａｕ蛋白的過度磷酸化，逡逑Ａｐ是導致ＡＤ發(fā)病的直接源頭�！埃裕幔鯇W說”的研宄顯示Ｔａｕ蛋白可以通過種信號傳導通路激活Ａ（ｉ的毒性作用，并導致突觸損傷和神經元凋亡，最終導ＡＤ的發(fā)生和發(fā)展。這些都表明，ＡＤ致病的學說是Ａｐ／邋Ｔａｕ蛋白學說的聯合。逡逑經過研宄證明，ＡＰ可促進Ｔａｕ蛋白過度磷酸化。在Ｔａｕ基因突變的小鼠大腦立體定位注射Ａ（３邋，可檢測到過度磷酸化ｔａｕ蛋白。ＡＰＰ和Ｔａｕ基因共表達小鼠也能檢測到過度磷酸化ｔａｕ蛋白，當給此小鼠抗ＡＰ治療時，發(fā)現磷酸化Ｔａｕ蛋白水平明顯降低，并且敲除Ｔａｕ后，觀察到小鼠的記憶缺失有很大程度降低。從ＡＤ病人的腦脊液中分離主要成分為ＡＰ二聚體的可溶性Ａｐ寡聚物逡逑并將此Ａ（３寡聚物作用于海馬。首先能檢測到過度磷酸化的Ｔａｕ蛋白，隨即發(fā)細胞骨架破裂，神經元細胞變性。這表明ＡＰ能促進Ｔａｕ蛋白的磷酸化水平。逡逑

邐ｄｙｓｆｕｎｃｔｉｏｎ逡逑屮邋Ｔ１１邋［逡逑Ａｐｏｐｔｏｓｉｓ邐邐邐？邋Ａｐｏｐｔｏｓｉｓ邋＜邐逡逑圖１．邋２邋ＣＤＫ５可通過磷酸化一些蛋白參與細胞凋亡逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．２邋ＣＤＫ５邋ｃａｎ邋ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅ邋ｉｎ邋ａｐｏｐｔｏｓｉｓ邋ｂｙ邋ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｎｇ邋ｓｏｍｅ邋ｐｒｏｔｅｉｎｓ．逡逑３．邋ＣＥＮＤ１逡逑細胞周期退出和神經元分化邋１邋（ｃｅｌｌ邋ｃｙｃｌｅ邋ｅｘｉｔ邋ａｎｄ邋ｎｅｕｒｏｎａｌ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ，逡逑ＣＥＮＤｌ，邋Ｂｍ８８）是一個主要調節(jié)細胞周期退出和神經元分化的神經系統(tǒng)特異性逡逑表達的蛋白，也是其命名的由來。主要在大腦皮層、海馬和小腦等神經組織中高逡逑表達，并基本上只在神經元中表達，不在星形膠質細胞，小膠質細胞等表達［９Ｍ）３］。逡逑ＣＥＮＤ１是一個一次跨膜蛋白，分子量約２２ｋｄ，含有１４９個氨基酸，其大部分逡逑面朝胞漿，只有最后三個氨基酸位于膜內側Ｍ。兩個ＣＥＮＤ１單體可以以二硫鍵逡逑連接形成二聚體［９５］。它主要在一些細胞器膜上分布，如線粒體外膜、內質網膜、逡逑囊泡（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｃｅｎｔｖｅｓｉｃｌｅｓ）

ＣＤＫ５磷酸化。我們緊接著對ＣＥＮＤ１蛋白定位進行了檢測，分別取小鼠的心、逡逑肝、皮層、小腦與海馬等組織進行ｗｅｓｔｅｒｎ邋ｂｌｏｔｔｉｎｇ分析，發(fā)現ＣＥＮＤ１只在神經逡逑組織中表達（圖３．１，邋Ａ）。線粒體純化后，檢測發(fā)現ＣＥＮＤ］在線粒體中高豐度逡逑表達（圖３．１，邋Ｂ）。逡逑Ａ邋ｗ邐Ｂ逡逑Ｅ邋Ｉ逡逑ＯＪ邋ｚ＝逡逑ｔ邐＾邐０）邐ＴＯ邋Ｃｙｔｏ邋Ｍｉｔｏ逡逑0．＝■０）０＞＞逡逑°邋＾邐°邋＾邋＝邐舊：ＣＥＮＤ１邋＿＿邐＿＿逡逑舊：ＣＥＮＤ１邋＾邋４ｍ逡逑ＩＢ：ＣＯＸｌＶ邐ｍｍ邋ｍｍ逡逑ＩＢ：ｐ－ａｃｔｉｎ逡逑ＩＢ：ｐ－ａｃｔｉｎ邐ｔｍ邐逡逑圖３．邋１邋ＣＥＮＤｌ是一個神經系統(tǒng)特異性線粒體蛋白逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋４．１邋ＣＥＮＤ１邋ｉｓ邋ａ邋ｎｅｒｖ邋ｅ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｓｐｅｃｉｆｉｃ邋ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ邋ｐｒｏｔｅｉｎ逡逑Ａ圖為�。祝孕∈蟮男�、肝、皮層、小腦和海馬，ｗｅｓｔｅｒｎ邋ｂｌｏｔｔｉｎｇ分析逡逑ＣＥＮＤｌ蛋白水平。Ｂ圖為ＷＴ小鼠的大腦皮層和海馬組織分離線粒體蛋逡逑白，ｗｅｓｔｅｒｎ邋ｂｌｏｔｔｉｎｇ分析ＣＥＮＤ１蛋白水平，ｃｏｘＩＶ為線粒體的ｍａｒｋｅｒ。逡逑３．邋２邋ＧＤＫ５與ＧＥＮＤ１在線粒體上發(fā)生相互作用逡逑既然ＣＤＫ５能磷酸化ＣＥＮＤｌ，而且ＣＥＮＤｌ是一個線粒體蛋白，那么我們下逡逑３７逡逑

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本文編號：2767157