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.     

微管相关蛋白tau在不同年龄大鼠海马内的定位分布特点

目的 检测微管相关蛋白tau和Ser396/404位点磷酸化tau在胚胎期大鼠和出生后直至成熟期大鼠海马内的表达及变化规律,浅析与神经细胞分裂和分化的关系.方法 用免疫组织化学SABC法显示孕18d、出生后1d、1w、2w、2m的大鼠脑冠状切面总tau（R134d）、Ser396/404位点磷酸化tau（PHF-1）的表达.结果 ①胚胎期大鼠海马CA区的锥体细胞数量明显多于出生后,随着脑的发育,锥体细胞层的神经细胞数量逐渐下降;②孕18d大鼠海马内有丰富的总tau和PHF-1 tau的表达,并且海马内各区的阳性物质表达均匀,生后1d和1w两种物质表达仍然很强,阳性产物主要分布在海马CA1和CA2区以锥体细胞轴突为主要成分的始层,在锥体细胞树突集中的分子层和胞核内也有少量分布,而在生后2w和2m大鼠海马内各区均未见密集的阳性产物表达.结论 不同年龄大鼠海马内总tau和PHF-1 tau的表达和分布变化可能与神经系统发育过程中细胞的分裂和分化有关.     

朊蛋白相关蛋白Shadoo与朊病毒病

朊病毒病,即传染性海绵状脑病（transmissible spongiform encephalopathies, TSEs）,是一类传染性、致死性神经退行性疾病。在朊病毒病的病理过程中,细胞正常朊蛋白PrP。转化为异常构象的PrP是至关重要的,但是PrP‘的正常生理功能仍不清楚。国外学者利用比较基因组学发现了-个新的朊蛋白相关蛋白-shadoo（Sho）。Sho与PrP。在氨基酸序列和细胞定位的相似性及主要在脑组织表达,使它成为-个非常值得研究的PrP相关蛋白。对Sho可能存在的与PrP。重叠的功能甚至直接相互作用的研究工作,将对今后揭示PrPc正常生理功能以及揭示Pfion病发病机制具有重要现实意义。     

与朊毒体相关的鱼类朊蛋白研究概况

疯牛病(mad cow disease),即牛传染性海绵状脑病(bovine transmissible spongiform encephalopathy,BSE)的俗称,是一种慢性消耗性、致死性、中枢神经系统退行性疾病。疯牛病被认为与朊毒体(Prion)有关,朊毒体是由正常朊蛋白(Prion protein,或者PrPC)发生构象改变后形成的异常蛋白(PrPSc)。疯牛病的发生引起了世界各国政府和科学界的高度重视,PrP的起源及其功能研究已成为研究热点。鱼类PrP相关蛋白的研究正在展开中,由于鱼类PrP相关蛋白与朊蛋白的结构相似,鱼类感染TSE类似病存在理论上的风险。本文全面地综述了疯牛病的概况、朊毒体的特性、朊毒体与哺乳动物朊蛋白、鱼类PrP相关蛋白(PrP1、PrP2和PrP3)及鱼类其他PrP相关蛋白的研究情况,为国内水生动物PrP相关蛋白研究提供参考。     

tau蛋白异常翻译后修饰在阿尔茨海默病中的作用

在阿尔茨海默病（A1zheimer’s disease,AD）中微管相关蛋白tau能够产生许多异常翻译后修饰并聚集形成配对螺旋丝（paired helical filament,PHF）。这些tau的修饰包括过磷酸化、异常糖基化、截断等,其中,过磷酸化和异常糖基化是阿尔茨海默氏病等神经退行性疾病神经元纤维化的主要分子发病机制。     

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。     

微管动力学相关蛋白的研究

微管是细胞骨架的主要成分之一,通常存在有增长和缩短两个时期,这种不稳定性为微管本身所固有,其动力学特征对于细胞的生物学功能来说极为重要。本将阐述微管的非稳态动力学模型,以及一组与微管动力学相关蛋白的研究。     

微管与微管蛋白概述及其研究进展

本文综合了近年来有关微管、微管蛋白的研究进展,介绍了 MT 与微管蛋白的形态构造和生化特征;着重讨论了体内和离体条件下MT 的聚合过程,以及影响聚合的各种因素,如 MAP 和 Tau 蛋白等。最后简单地归纳了一下 MT 与其他细胞器的关系,以及 MT 的功能。MT 是如何由微管蛋白聚合成的,是目前MT 研究的关键。     

人神经tau蛋白与DNA相互作用

通过凝胶阻滞实验表明,人类神经tau能够与不同来源的DNA（λDNA, 质粒DNA以及PCR产物）相结合,形成tau-DNA复合物.每分子神经tau大约与长度为6～10 bp的核苷酸片段结合.原子力显微镜直接证实了tau与线性质粒DNA相结合形成串珠样的结构.采用单克隆抗体Tau-1,进行免疫组织化学的实验显示,神经tau不但弥散地分布在SY5Y细胞系的细胞质内,同时也存在于细胞核中,并形成染色致密的斑点.以上结果提示：神经tau在细胞核中可能参与了某种重要的生物学功能.     

高等植物微管组织中心及其相关蛋白

就高等植物微管组织中心及其相关蛋白质的研究进展作了简要介绍.     

朊蛋白的细胞生物学研究

朊蛋白病是人和牛羊等哺乳动物所患的致命性的神经系统变性疾病,它是由机体内正常的朊蛋白改变构象后所引起的疾病。本综述对朊蛋白在细胞生物学领域的认知和理解进行了归纳总结,阐述了正常和异常朊蛋白的翻译、表达、定位、裂解、转化等一系列过程,是对疾病本质的有益探索。     

膳食锌对小鼠脑组织微管相关蛋白2表达的影响

本工作观察了膳食锌与脑组织微管相关蛋白２（ＭＡＰ２）之间的联系,并探讨了微量元素锌调节微管聚合作用的可能机制。ＩＣＲ初孕小鼠８０ 孕期和哺乳局喂不同锌水平饲料,随机分为５组：严重缺锌组,轻度缺锌组,轻度缺锌组,适锌组,高锌对喂组及高锌组,它们饲料的锌水平分别为１,５,３０,１００和１００ｍｇ／ｋｇ。     

阿尔兹海默病中tau蛋白磷酸化调节

细胞内高度磷酸化tau蛋白形成的神经纤维缠结是阿尔兹海默病的主要病理特征之一。过度磷酸化的tau蛋白将引起细胞内微管的紊乱,从而造成神经元突触连接的丢失。Tau蛋白的磷酸化受到多种因素的影响,这些因素的失常将会导致tau蛋白的异常磷酸化。Tau蛋白的基本功能和结构、翻译后的主要修饰以及蛋白激酶和磷酸酯酶的调节,在阿尔兹海默病理以及预防治疗中发挥重要作用。     

蛋白磷酸酶2A对微管的调控作用研究进展

微管是细胞骨架的主要成分之一,几乎存在于所有真核生物细胞之中,参与细胞众多生理功能。PP2A是真核生物体内存在最广泛的蛋白磷酸酶之一,可以调控大部分细胞生命活动,其中,包括微管所介导的许多生命活动。该文从以下方面介绍了PP2A在微管功能行使中的重要作用,包括PP2A参与微管蛋白翻译后修饰、调控分子马达和微管相关蛋白的活性、维持细胞周期中微管的动态平衡以及PP2A异常与微管类疾病的相关性。     

蛋白磷酸酯酶2A调节微管相关蛋白1b的磷酸化

微管相关蛋白MAP1b的生物学活性受其磷酸化修饰的调节,后者则受相应的蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶(PP)调控.为研究蛋白磷酸酯酶在脑内对MAP1b磷酸化的调控作用,采用有代谢活性的大鼠脑片作为模型,分别应用冈田酸(okadaic acid)和cyclosporin A选择性地抑制PP2A 和PP2B活性,来研究其对脑内蛋白磷酸酯酶MAP1b磷酸化的调控.采用特异性的MAP1bⅠ型磷酸化依赖性抗体522和免疫印迹技术检测MAP1bⅠ型磷酸化.结果表明,当PP2A被okadaic acid选择性抑制后,MAP1bⅠ型磷酸化明显增加.而PP2B被选择性地抑制后,MAP1b磷酸化的变化不大.免疫组化染色显示,MAP1b广泛分布于鼠大脑神经元和突起中,与对照组相比,在PP2A抑制的脑片中抗体522的免疫活性在神经元中明显升高.上述结果表明,PP2A是脑中调控MAP1bⅠ型磷酸化的主要蛋白磷酸酯酶.     

γ-微管蛋白研究进展

概述了近年来对γ-微管蛋白复合体结构、分子机制以及功能的研究进展.γ-微管蛋白是真核生物体内一种重要的保守性功能蛋白,以γ-微管蛋白小复合体和γ-微管蛋白环式复合体两种形式存在.通过γ-微管蛋白复合体结合蛋白定位于微管组织中心,参与微管的晶核起始以及有丝分裂纺锤体的组装等细胞功能.     

朊蛋白研究进展

朊蛋白（prion protein,OPrp^c）是一个非传统的感染原,尚未发现含核酸,可引起人和动物的传染性脑退化病。PrP^c是一个正常的蛋白,主要分布于神经元表面,属于肌醇磷脂锚蛋白类。由PrPc向PrP^sc转变即产生疾病。本综述简单介绍了朊蛋白结构、功能及发病机理,并提出了目前尚待研究的问题。     

非洲菊微管相关蛋白基因GMAP65-1功能分析

微管相关蛋白在植物生长发育过程中发挥重要作用。利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术对非洲菊(Gerbera hybrida)体内微管相关蛋白GMAP65-1基因进行了克隆, 获得的基因全长1 883 bp, 包含 1 740 bp的完整开放阅读框(ORF)。表达模式研究表明, 该基因在非洲菊幼嫩的根、叶及花中均有较高的表达, 且受到赤霉素(GA)诱导显著上调。构建GMAP65-1超表达载体, 经异源转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)后筛选获得纯合株系, 对纯合株系进行表型观察。结果表明, GMAP65-1超表达植株的叶片及花瓣面积增大, 暗示该基因参与叶片及花瓣的形态建成。研究结果为花卉分子育种提供了理论依据及基因资源。     

神经元微管蛋白的研究进展

神经元特殊形态的形成及维持主要依赖于神经元细胞骨架中微管的装配,在此过程中,涉及到微管的组成及其动力学性质,而最终形成了稳定的微管结构,在神经元中,这一结构为沿着神经突运输物质提供了基础。本文将主要在神经元微管的结构与功能,神经元微管蛋白异构基因的表达及其翻译后加工形式等方面的研究进展加以综述。