Complexin在囊泡运输中的作用

神经递质释放对维持生物体正常的生命活动有着重要的意义,它是由囊泡运输介导完成的.神经元细胞中囊泡运输涉及许多蛋白质间的相互作用,共同调控这一复杂的过程,可溶性小分子蛋白Complexin(Cpx)在这一过程中起着重要的作用,它同时具有抑制囊泡自发发放和促进囊泡诱发发放的功能.本文综合国内外近20年的研究,着重介绍了Cpx蛋白各部分结构域的功能,及其与一些囊泡分泌相关蛋白,如SNARE复合体、Synaptotagmin(Syt),间的相互作用机制及其最新进展.     

Syntaxin-1通过激活突触递质传递加速早期突触的形成

Syntaxin-1是一种多结构域蛋白,通过与synaptobrevin-2和SNAP-25形成SNARE复合体调节囊泡融合.然而,syntaxin-1在突触形成过程中是否发挥作用,目前尚不清楚.本研究显示syntaxin-1的表达水平与突触形成过程高度相关.Syntaxin-1的R151A和I155A突变影响其在突触形成中的促进作用,而Habc结构域或跨膜结构域在突触形成中无显著作用.结果表明,syntaxin-1通过激活突触囊泡释放来加速突触的形成.     

内质网上的蛋白质RCN2与STIM1-Orai1复合体相互作用

膜蛋白质Orail组成了一类被称为钙释放激活钙通道（CRAC）的离子通道,并且由相互作用的蛋白质STIM1作为其在内质网上的钙感受器．但是这类通道的调节机制还未研究透彻．通过串连亲和纯化STIM1-Orai1复合体,发现与之相互作用的内质网蛋白质RCN2．共聚焦显微术显示RCN2与STIM1在钙库排空前后完全共定位．对RCN2的EFhands结构突变体所作单细胞测钙,结果显示其对钙库操控通道电流特性有微弱影响．全内反射荧光显微术显示,RCN2以花环状围绕包围STIM1聚集堆,这提示RCN2在STIM1聚集中起到一种结构约束作用．     

Syntaxin蛋白对神经母瘤细胞分化的影响及机制研究

Syntaxin是特异性地分布在神经细胞突触前质膜上的一种多结构域蛋白,它是细胞质膜融合的关键性蛋白,但Syntaxin在神经细胞分化过程中的作用尚未阐明。本实验旨在探讨Syntaxin蛋白对神经母瘤细胞分化的影响及其影响机制。通过在小鼠的神经母瘤细胞（N2a）中过表达不同的Syntaxin蛋白突变体,统计细胞的分化率、突起分支数和突起总长度等参数,来观察Syntaxin蛋白及其突变体对神经细胞分化的影响。通过实验结果得知Syntaxin蛋白促进神经母瘤细胞分化的作用位点在其氨基端的Habc结构域,主要影响细胞的分化突起数目和突起总长度,对细胞分化率无显著作用。     

CNQX在小鼠脑不同类型突触分泌中的作用

目的:探讨6-氰基-7-硝基喹喔啉-2,3-二酮(CNQX)在小鼠脑不同类型突触分泌中的作用。方法:体外培养新生小鼠大脑皮层神经细胞与海马神经细胞,在加有不同浓度的CNQX的细胞外液中对细胞进行电生理记录,分别记录m EPSC的频率和e EPSC的幅值。结果:CNQX作用于诱发性神经递质释放的半抑制浓度(IC_(50))显著大于自发性神经递质释放的半抑制浓度,CNQX对自发性神经递质的释放作用效果更加明显。但对于不同脑区,CNQX的作用效果差异并不明显。结论:CNQX在阻断兴奋性神经递质自发释放和诱发释放时可能有不同的机制,但是并不具有脑区特异性。     

L型多聚赖氨酸和D型多聚赖氨酸对神经细胞分化的影响

目的:比较L型多聚赖氨酸(L-PL)和D型多聚赖氨酸(D-PL)浸泡的玻片培养小鼠大脑皮层神经元细胞对其分化的影响。方法:取昆明白小鼠的大脑皮层细胞,分别用L-PL和D-PL进行培养,统计和比较细胞的分化比率、突起数量以及突起生长长度。结果:L-PL和D-PL培养的神经细胞第1、2天的分化率比较差异具有统计学意义(P0.05),而突起数和突起长度比较差异无统计学意义(P0.05)。当L-PL、D-PL的浓度分别为20μL/m L、5μL/mL时,其对1、2天细胞的分化产生显著影响,并且D型多聚赖氨酸培养的细胞分化率高于L型。500、100、20μg/m L的L-PL中,100μg/ml L-PL培养细胞的分化率最高,而125、25、5μg/m L的D型多聚赖氨酸培养细胞分化率比较差异虽然无统计学意义,但25μg/ml D-PL培养神经细胞的分化率总体趋势高于其他浓度。D-PL所形成的粒径大小与L-PL不同,且D-PL的总体趋势稍大于L-PL。结论:L型多聚赖氨酸和D型多聚赖氨酸会在神经细胞生长早期对分化率产生影响,但不影响突起数和突起长度。     

神经递质释放的分子机制

大脑中的神经细胞主要依赖神经突触进行细胞间信息传递。神经递质从突触前释放到突触间隙中,将电信号转换为化学信号。释放的递质与突触后的相应受体结合,引起受体通道的打开再将化学信号转换为突触后电信号。到目前为止,对SNARE复合体介导的钙离子触发的神经递质释放分子机制已经有了深入理解,囊泡融合的基本模型也得到了广泛认可,但仍有问题没有解决。该文对近年来与神经递质释放分子机制相关的研究作一综述,以期为递质释放过程中重要分子的深入解析提供理论依据。     

Complexin蛋白对神经母瘤细胞分化的影响及机制研究

目的:探讨Complexin蛋白对神经母瘤细胞分化的影响及机制。方法:采用神经母瘤细胞(N2a)作为实验材料,在其中过表达Complexin蛋白以及其突变体后,利用激光共聚焦显微镜拍照并利用Image J软件对N2a细胞的分化比率、突起数量以及突起生长长度进行统计学分析。结果:在N2a细胞中过表达Cpx蛋白后,细胞分化率比对照组(即转染空白对照质粒)增加约2倍。Cpx1-86和Cpxpoorclamp突变体可促进N2a细胞的分化,而Cpx27-134突变体对N2a细胞分化无明显影响。随着时间的延长,过表达野生型Cpx蛋白和其N端缺失突变体都不能显著增加细胞突起的数量;但在转染4天后,过表达野生型Cpx蛋白能显著增加分化细胞的突起长度,而其N端缺失突变体不能引起突起长度的增加。结论:Complexin蛋白主要通过其N端序列促进神经母瘤细胞(N2a)的分化,增加分化后突起的长度,但对突起数量没有明显影响。