细胞浆中PrP蛋白的表达及其细胞毒性作用的研究

为了探讨在胞浆中表达的PrP的理化特征以及对细胞活性的影响,我们构建了胞浆型PrP(CytoPrP)真核表达质粒,瞬时转染人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞,通过蛋白酶敏感性实验检测CytoPrP及其蛋白酶抗性,利用MTT和Trypan Blue细胞计数检测CytoPrP的细胞毒性作用.结果显示,CytoPrP在胞浆内的存在受蛋白酶抑制剂的控制;与野生型PrP相比,CytoPrP具有相对较强的蛋白酶K(PK)抗性.MTT和细胞计数实验均显示,Cyto-PrP的存在可诱导明显的细胞毒性效应,而CytoPrP的细胞毒性作用受蛋白酶抑制剂含量的影响,呈剂量依赖关系.上述结果为研究CytoPrP在朊病毒病的发病机制中的意义提供了一定的科学数据.     

一种基于链霉素沉淀的PrPSc检测方法的建立

建立一种新的基于链霉素沉淀的PrPSc的Western blot检测方法,用终浓度为60 mmol/L的链霉素处理蛋白酶K消化的PrPSc贮存液,通过离心沉淀PrPSc,用Western blot对PrPSc的链霉素富集效果进行检测.结果显示,链霉索能够与PrPSc结合形成高分子量复合物,但不影响糖基化形式.此外,基于链霉素沉淀的Western blot,无论是在低浓度或是大容积的条件下,均可显著地提高对PrPSc检测的敏感性.基于链霉素沉淀的Western blot试验是一种敏感、特异、快速及灵活的检测方法,有潜力用于脑组织、外周组织及体液中低水平的PrPSc的检测.     

Tau融合蛋白及其缺失突变体与朊蛋白的体外作用分析

在部分朊病毒病（prion diseases）中,高度磷酸化的微管相关蛋白tau与朊蛋白(prion protein,PrP)发生共定位,tau蛋白可能在朊病毒病的病理机制中有重要作用. 本室已经证明二者可以发生分子间相互作用,本文进一步分析了tau蛋白与prion的体外相互作用及作用位点. 利用RT-PCR方法从人源细胞系SHSY5Y cDNA中扩增出微管相关蛋白tau全长cDNA序列,克隆至质粒pGEX-2T载体,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白GST-tau. 利用GST pull-down及免疫共沉淀方法检测全长tau蛋白与PrP23-231的分子间相互作用. 进一步表达tau 蛋白的各种缺失突变体,确定tau蛋白与PrP蛋白的相互作用位点. 结果表明,所表达的全长tau蛋白及各种缺失突变体均为可溶性蛋白,Western印迹结果显示,各种蛋白均能很好的被tau蛋白单抗识别. GST pull-down和免疫共沉淀实验均显示,原核表达的全长tau蛋白可与全长的PrP蛋白在体外发生相互作用,并确定相互作用位点位于tau蛋白的N端序列及中段的重复区. 上述结果为研究tau蛋白与PrP的相互作用在朊病毒病的发病机制中的意义提供了一定的理论基础.     

PrP及其缺失突变体与微管蛋白的体外相互作用的初步研究

为了进一步确定PrP蛋白与微管蛋白是否发生分子间相互作用以及PrP蛋白多肽链中与微管蛋白相互作用的区域,我们表达纯化了全长的PrP以及PrP蛋白缺失突变体,提取了兔脑组织中天然微管蛋白。利用pull-down及免疫共沉淀方法检测全长PrP及PrP蛋白缺失突变体与微管蛋白是否发生分子间相互作用。结果显示,全长His-PrP23-231能与微管蛋白发生体外相互作用,并首次证实了PrP与微管蛋白相互作用的区域位于PrP N端第23位至91位氨基酸。此研究为进一步研究PrP在神经细胞的主动转运机制以及Prion疾病的发病机制提供了一定的理论基础。     

具有八肽重复区突变的朊蛋白其抗氧化性降低

抗氧化性被认为是细胞朊蛋白的主要生理功能之一,研究显示它的抗氧化性主要与朊蛋白序列中的八肽重复区有关．但是迄今为止它的抗氧化机制仍旧不清楚．我们构建表达了野生型朊蛋白（PrP-PG5）和它的不同八肽重复区突变体0（PrP-PG0）,9（PrP-PG9）和12（PrP-PGl2）．各种原核表达突变体蛋白在H202氧化后出现分子量的增加,并可导致羰基产生．MTT和细胞计数实验显示表达各种突变体的细胞存活率明显低于表达野生型朊蛋白（PrP—PG5）的细胞．细胞内ROS检测发现表达各种突变体的细胞内ROS水平明显高于表达野生型朊蛋白（PrP-PG5）的细胞．此外,谷胱甘肽过氧化物酶检测显示表达野生型朊蛋白（PrP-PG5）的细胞内谷胱甘肽过氧化物酶水平明显高于表达各种突变体的细胞．H2O2处理细胞后,转染突变体的细胞总的羰基产物数量明显高于转染野生型朊蛋白（PrP-PG5）的细胞,而表达突变体细胞及转染空载体的细胞较表达野生型朊蛋白（PrP-PG5）的细胞对氧化物质的抵抗性明显减弱．这些结果提示,具有正确八肽重复区数目对于朊蛋白（PrP）的抗氧化作用起关键作用,PrP的抗氧功能的丢失可能参与家族性朊病毒病的病理过程．