p38MAPK介导的胶质细胞iNOS的转录激活机制

丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)酶级联反应系统参与胶质细胞中iNOS的合成.通过瞬时转染p38MAPK途径中上游激酶,MAPK激酶3(MKK3)和MAPK激酶6 (MKK6 )表达质粒,进一步了解p38MAPK级联传导信号系统调节iNOS基因在胶质细胞中的转录激活机制.MKK3或MKK6表达质粒与接有荧光素酶(luciferase ,Luc)的大鼠iNOS启动基因质粒(iNOS Luc)联合转染C6星形胶质细胞株引起iNOS Luc的激活,并且使细胞因子诱导的iNOSmRNA的表达增强.这两种效应都能够被p38MAPK抑制剂SB2 0 35 80所抑制.MKK3 6也可以诱导核因子κB(NFκB Luc)依赖的转录活性.这些分子水平的研究结果为p38MAPK信号级联传导途径在调节大鼠胶质细胞中iNOS基因转录激活中的重要作用,包括转录因子NFκB的作用提供了证据.通过阻断iNOS表达或NO的生成,抑制细胞炎症发生,为防治神经细胞炎症反应性疾病提供实验依据.     

糖原合酶激酶-3β调节9G8介导的tau外显子10的可变剪接

Tau外显子10的可变剪接产生含3个微管结合片段或4个微管结合片段的tau蛋白变异体(3R-tau和4R-tau).正常成年人脑中,3R-tau和4R-tau的表达水平相近,这种比例对于维持正常脑功能非常重要.9G8是剪接因子SR蛋白家族中的成员之一,参与多种基因转录产物的剪接调控,它的功能和活性受磷酸化高度调节.糖原合酶激酶(GSK)-3β是体内重要的蛋白激酶,已有研究显示它参与调节tau外显子10的可变剪接.利用微型tau基因研究了9G8在不同细胞系中对tau外显子10可变剪接的作用以及GSK-3β对9G8介导的tau外显子10可变剪接的影响.结果显示,过表达9G8抑制tau外显子10的表达,GSK-3β在体外可催化9G8的磷酸化,GSK-3β可以被9G8从大鼠脑匀浆中沉降(pull-down),提示它们之间可能存在相互作用,在培养的细胞中,GSK-3β与9G8之间存在共定位,过表达GSK-3β抑制9G8对外显子10可变剪接的作用,有利于4R-tau的产生.这些结果显示GSK-3β影响9G8介导的tau外显子10的剪接.     

转化生长因子β激活性激酶在胶质细胞信号转导中的作用机制

丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）和 NFκB介导了炎症细胞转录活性的信号转导过程.转化生长因子β激活性激酶（TGFβ-activated kinase 1,TAK1）是这些转导通路的上游激酶.通过在胶质细胞株中瞬时转染TAK1和它的结合蛋白因子（TAK1-binding protein1 TAB1）基因,或与iNOS(可诱导型氧化氮合酶基因)启动子报告基因（iNOS-Luc）质粒共转染,探讨中枢两类胶质细胞在炎症反应过程中TAK1诱导iNOS 和细胞因子表达的作用机制.结果显示,TAK1明显激活iNOS 和细胞因子（TNFα、IL-1、IL-6）的表达活性. 而且当使用它的下游激酶p38 MAPK、JNK和NFκB的抑制剂（SB203580、SP620125和CAPE）后,这些表达活性明显被抑制.用IκBα的磷酸化突变体质粒(IκBαM)共转染胶质细胞株,能完全抑制iNOS的表达活性.研究结果提示：在胶质细胞内的p38 MAPK、JNK和NFκB信号介导的iNOS和细胞因子的转录表达过程中,TAK1起着非常重要的调节作用.     

微管相关蛋白tau在动物死亡后被快速去磷酸化

tau蛋白是神经细胞中主要的微管相关蛋白, 它的异常过度磷酸化被认为是阿尔茨海默病 (AD) 致病过程中的关键因素. 由于法律、社会、家庭等诸多因素使得获取的人脑组织标本常常在死亡后2~3 h以上,因此了解死亡不同时间后tau蛋白磷酸化的改变,对研究tau蛋白的功能及在AD致病过程中作用显得十分重要. 用位点特异的、磷酸化依赖的抗tau蛋白抗体检测正常大鼠脑中tau蛋白磷酸化程度及死亡后其磷酸化的变化情况,再用非同位素的点印迹技术测定鼠脑中tau蛋白激酶、磷酸酶在不同温度下的活性. 结果发现,正常鼠脑中tau蛋白除了Ser262,Ser409,Ser422外,在Thr181,Ser199,Ser202,Thr205,Thr212,Ser214,Thr217,Ser396和Ser404存在不同程度的磷酸化,并且在死亡后3 h,出现tau的多位点的去磷酸化及tau蛋白迁移加快,6 h后更为明显,但tau蛋白水平即使在大鼠死亡后6 h,仍未见有明显的改变. 用点印迹测定蛋白激酶和磷酸酶活性结果显示,tau蛋白激酶、磷酸酶活性均有温度依赖性降低,在25℃时激酶活性降低远大于磷酸酶活性的降低,tau蛋白在死亡后的快速去磷酸化与相对高的磷酸酶作用有关.     

O-GlcNAc糖基转移酶(OGT)基因表达的抑制对 tau蛋白磷酸化作用的影响

研究HEK293T细胞中O?鄄GlcNAc糖基转移酶(OGT)基因表达抑制对与AD密切相关的tau蛋白磷酸化与糖基化修饰的影响．以OGT基因为靶点设计三段siRNA(OGT-siRNA_1～3),用脂质体的方法转染OGT-siRNA_1～3进入HEK293T细胞,通过RT-PCR检测OGT-siRNA_1～3对OGT mRNA的抑制．将pEGFP/OGT与OGT-siRNA_1～3共转染HEK293T细胞,24 h后在倒置荧光显微镜下观察各组GFP/OGT的表达,根据GFP/OGT的表达量来评价OGT-siRNA_1～3对OGT基因表达的抑制率．将筛选出的具有最佳沉默效果的OGT-siRNA与质粒pCI/ tau₄₄₁共转染HEK293T细胞,48 h后Western blot检测tau蛋白糖基化与磷酸化修饰的变化．OGT-siRNA₃在100 nmol/L的终浓度时对OGT基因的抑制效率最高．与Mock组相比,对OGT基因mRNA及蛋白质水平的抑制率分别可达80.0%与51.3%左右．OGT基因表达的下调使tau蛋白糖基化水平下降,而磷酸化水平增高,证实tau蛋白的糖基化负调节其磷酸化,葡萄糖摄入减少或代谢降低可能在AD的发生发展中起关键作用．     

糖元合成酶激酶3β对微管相关蛋白tau的磷酸化作用

tau蛋白是中枢神经系统中重要的微管相关蛋白,其功能受磷酸化调节.异常过度磷酸化的tau蛋白是阿尔茨海默病患者脑中神经纤维缠结的主要组成部分.糖元合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是重要的tau蛋白激酶之一,它虽可催化tau蛋白多个位点的磷酸化,但对不同位点,其催化效率不同.通过位点特异性、磷酸化依赖的tau蛋白抗体,用免疫印迹技术,检测GSK-3β对tau蛋白位点特异性的磷酸化作用及动力学.用双倒数作图,计算GSK-3β催化tau磷酸化以及各个位点磷酸化的Km值,并结合培养细胞中的实验,研究GSK-3β对tau蛋白磷酸化作用的位点特异性.结果显示,GSK-3β催化tau蛋白多个位点的磷酸化,其中包括Thr181、Ser199、Ser202、Thr205、Thr212、Thr217、Thr231、Ser396和Ser404,对不同的位点磷酸化作用,其Km值不同,GSK-3β对Ser396的Km值最低,即对Ser396位点的亲和性最高,催化其磷酸化的能力最强.在培养的细胞中,也显示了GSK-3β的表达引起Ser396位点的磷酸化最明显.