学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

泛素蛋白酶体介导的蛋白降解在海马CA1区突触可塑性中的作用研究

作　者: 蔡芳
导　师: Thomas Behnisch
学　校: 复旦大学
专　业: 药理学
关键词: 泛素蛋白酶系统蛋白降解晚期长时程增强突触输入特异性突触标识突触异源去长时程增强树突棘树突棘相关Rap特异性GTP酶活化蛋白马球样蛋白激酶2 海马CA1区西门利克森林病毒
分类号: R338.8
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
下　载: 102次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

突触可塑性与使用依赖性的蛋白更新包括蛋白合成,降解,转运和定位的调控紧密联系。联合应用病毒表达载体系统,荧光成像技术和电生理技术研究泛素蛋白酶体系统(UPS)介导的蛋白降解在活性依赖性的突触可塑性中的作用。我们的主要目的是(1)明确与突触可塑性相关的几种主要的突触后蛋白的降解的时空顺序；(2)了解UPS激活过程所包含的信号级联反应；(3)评价单个树突棘水平蛋白降解的输入特异性程度；(4)明确这些重要的突触后蛋白降解对活性依赖性的突触可塑性的影响。本研究获得以下主要的研究结果：1、UPS抑制剂MG132通过抑制蛋白酶体活性从而破坏海马CA1区晚期LTP的诱导,但不影响晚期LTP的维持。2、晚期LTP诱导后10分钟,蛋白酶体活性增加约50%；1小时后蛋白酶体活性恢复到对照水平。在"Strong before Weak" LTP诱导模式中低强度的刺激也足以增加蛋白酶体的活性,只是增加的程度低于高强度刺激,约20%,与未给刺激的脑片相比具有统计学差异。3、无论是采用‘’Strong before Weak"还是"Weak before Strong" LTP诱导模式,在给予诱导突触标识形成的低强度刺激(weak)时抑制蛋白酶体活性,使接受低强度刺激的突触产生的早期LTP无法延续为晚期LTP。在“Weak before Strong" LTP诱导模式,给予高强度刺激时应用UPS抑制剂可分别抑制两条输入通路的LTP。4、一个重要的发现是：在"Strong before Weak" LTP诱导模式中,给予S2低强度刺激的同时应用MG132抑制蛋白酶体活性,可使已经表达LTP的突触(S1)发生突触异源去长时程增强现象；NMDA受体抑制剂AP5或者钙调磷酸酶PP2B抑制剂cyclosporin A与MG132同时灌流均可逆转MG132所介导的突触异源去长时程增加。另外蛋白合成抑制剂anisomycin也能抑制MG132介导的突触异源去长时程增强。5、L-LTP的诱导可以增加PP2B, PP1的活性；在"Strong before Weak" LTP诱导模式中低强度刺激也足以增加PP2B,PP1的活性,PP2B的活性增加可以被MG132所抑制,但PPl的活性增加不能被应用MG132阻断；磷酸酶PP2B抑制剂可以完全取消PP1活性的增加；PP1抑制剂与MG132联合应用不能取消突触异源去长时程增强。6、成功构建含有eGFP和SPAR融合基因的西门利克森林病毒载体并定向转染成年大鼠海马脑区；与表达eGFP (1.26 spines/μm)的锥体细胞相比,表达eGFP-SPAR (2.67 spines/μm)的CA1区锥体细胞树突棘含量明显增加。7、诱导LTP的强直刺激可以诱导Plk2 mRNA的转录。8、诱导LTP的强直刺激可以使SPAR的荧光强度降低,SPAR荧光强度的降低可以被蛋白酶体抑制剂所阻断,因此SPAR降解是通过泛素蛋白酶体系统进行的；蛋白合成抑制剂anisomycin和CDK5抑制剂roscovitine均能抑制SPAR蛋白荧光强度的降低,我们推测蛋白合成抑制剂可能通过抑制Plk2的合成使SPAR不能磷酸化而抑制其经UPS的降解;而CDK5抑制剂可能通过抑制SPAR蛋白特殊位点磷酸化,使得Plk2无法与SPAR结合而抑制SPAR降解。9、蛋白合成被抑制后,排除激光淬灭的的作用,SPAR蛋白荧光强度仍然有降低,这种荧光强度的降低可被联合应用MG132和NMDA受体阻断剂APV所阻断,而不能被联合应用MG132和roscovitine所阻断,推测在蛋白合成被抑制时,强直刺激可能通过激活NMDA受体参与SPAR蛋白经UPS的降解,但是这种降解是Plk-2非依赖性的。10、蛋白合成被抑制后,过表达eGFP-SPAR的脑片仍然可以诱导出LTP,而过表达eGFP的脑片无法诱导出LTP,可能是由于蛋白合成抑制剂抑制了Plk2合成,SPAR无法被磷酸化,因而不能经UPS降解,提示SPAR在LTP诱导过程中发挥重要作用。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-10
引言  10-11
第一部分泛素蛋白酶体介导的蛋白降解在海马LTP输入特异性中的作用研究  11-44
  摘要  11-13
  Abstract  13-16
  前言  16-19
  材料与方法  19-27
  实验结果  27-38
  讨论  38-42
  结论  42-44
第二部分泛素蛋白酶体介导的SPAR蛋白降解的实时成像及其在海马LTP中的作用研究  44-78
  摘要  44-46
  Abstract  46-48
  前言  48-51
  材料与方法  51-64
  实验结果  64-74
  讨论  74-77
  结论  77-78
全文结论  78-79
综述  79-95
  参考文献  89-95
致谢  95-96

泛素蛋白酶体介导的蛋白降解在海马CA1区突触可塑性中的作用研究

内容摘要

全文目录

相似论文