內(nèi)吞接頭蛋白HIP1R在神經(jīng)元樹(shù)突發(fā)育和興奮性突觸形成中的作用.pdf

1、亨廷頓蛋白互作蛋白1相關(guān)蛋白(Huntingtin-interacting protein1-related，HIP1R)、亨廷頓蛋白互作蛋白1(HIP1)以及在酵母中的同源蛋白Sla2p隸屬同一個(gè)蛋白家族，都含有三個(gè)相似的結(jié)構(gòu)域，即N末端的ENTH結(jié)構(gòu)域、中間部位的coiled-coil結(jié)構(gòu)域及C末端的talin-like結(jié)構(gòu)域。這些結(jié)構(gòu)域能分別與膜磷脂組分、網(wǎng)格蛋白(Clathrin)輕鏈以及F-肌動(dòng)蛋白(F-actin)相互作用。

2、近年來(lái)的研究表明，這些接頭蛋白的功能可能與內(nèi)吞體(Endosome)形成和轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)，被歸類為內(nèi)吞接頭蛋白（Endocytotic adaptor），但具體功能及生物學(xué)意義并不清楚。迄今為止僅有少數(shù)有關(guān)HIP1R的研究報(bào)告，提示其可能與某些腫瘤的發(fā)生有關(guān)，遺傳學(xué)分析提示其可能是帕金森疾病的相關(guān)基因。我們也注意到有研究表明HIP1R在腦內(nèi)各腦區(qū)均有較高水平的表達(dá)，其C末端還含有一個(gè)特有結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)與另一個(gè)內(nèi)吞接頭蛋白—皮層蛋白(Cortact

3、in)相互作用。另一方面，神經(jīng)元是形態(tài)上高度分化具有樹(shù)突和軸突長(zhǎng)突起的細(xì)胞，具有復(fù)雜和精致的信號(hào)處理機(jī)制，包括通過(guò)活化受體內(nèi)吞形成信號(hào)內(nèi)體并在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制，因而進(jìn)一步探討內(nèi)吞接頭蛋白HIP1R在神經(jīng)系統(tǒng)的作用并闡明其分子機(jī)制具有重要的意義。
　　本博士學(xué)位論文采用免疫印跡、免疫組織和細(xì)胞化學(xué)、培養(yǎng)海馬神經(jīng)元的基因敲除、電生理等技術(shù)方法。
　　研究發(fā)現(xiàn):
　　(1)HIP1R在大鼠的各個(gè)腦區(qū)廣泛分布，不同

4、發(fā)育階段海馬組織的出生后表達(dá)逐漸增加;海馬神經(jīng)元中有較高表達(dá)，呈顆粒狀廣泛分布，部分與PSD95共定位;
　　(2)在shRNA敲減HIP1R表達(dá)的培養(yǎng)海馬神經(jīng)元中，發(fā)現(xiàn)其樹(shù)突分支數(shù)目及總長(zhǎng)度明顯減少，分支復(fù)雜性明顯降低，樹(shù)突棘密度也明顯降低;在HIP1R過(guò)表達(dá)的神經(jīng)元結(jié)果與之相反，即樹(shù)突分支、總長(zhǎng)度及樹(shù)突棘均增加;
　　(3)采取遺傳挽救(Rescue)和顯性負(fù)向(Dominant negative)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，含有與內(nèi)吞接

5、頭蛋白皮層蛋白相互作用位點(diǎn)的HIP1R C末端是決定樹(shù)突發(fā)育的關(guān)鍵功能區(qū);
　　(4)研究還發(fā)現(xiàn)，在HIP1R表達(dá)敲減的神經(jīng)元中，AMPA受體和NMDA受體的表達(dá)明顯降低，與之相一致，PSD95的密度也明顯降低，微小興奮性突觸后電流(mEPSC)的電流峰值顯著性降低;而GABA受體表達(dá)及mIPSC并未發(fā)生改變;提示HIP1R表達(dá)的敲減選擇性損害了興奮性突觸的形成和功能。
　　(5)在敲減HIP1R的培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元中，表皮生