神经退行性疾病相关蛋白的翻译后修饰

特定靶蛋白的翻译后修饰对其执行细胞功能有重要作用,是细胞对生长、分化和应激等信号刺激所产生的调节功能的一种反应.翻译后修饰包括磷酸化修饰、乙酰化、甲基化、泛素化、类泛素化等不同的修饰.在神经退行性疾病的研究中,翻译后修饰对疾病的发生和病理影响日益受到人们的重视,我们对磷酸化、泛素化和类泛素化(SUMO化)修饰与神经退行疾病的关系及本实验室的工作进行介绍.

酪蛋白激酶2结合并磷酸化ataxin-3(英文)

目的马查多-约瑟夫病/脊髓小脑共济失调3型,是由MJD1基因产物ataxin-3的C-末端的多聚谷氨酰胺发生重复扩展突变而引起的一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病,目前它的发病机制还不清楚。很多研究表明磷酸化修饰作用在很多神经退行性疾病的发病过程中起到重要作用,然而已知可以磷酸化ataxin-3的激酶仍然很少。本研究的目的是探讨酪蛋白激酶2(Casein kinase 2,CK2)对于ataxin-3的磷酸化作用。方法通过GST pull-down和免疫共沉淀技术鉴定ataxin-3和CK2的相互作用。通过体外磷酸化技术检测CK2对ataxin-3的磷酸化。结果(1)正常和扩展突变型ataxin-3在体外与CK2α、β亚单位均发生相互作用;(2)在293细胞中正常和扩展突变型ataxin-3只和CK2β亚单位相互作用,而与α亚单位没有结合;(3)正常和扩展突变型ataxin-3都可以被CK2磷酸化。结论Ataxin-3是蛋白激酶CK2的底物。

多聚谷氨酰胺长度依赖性的突变型ataxin-3片段募集野生型ataxin-3(英文)

目的脊髓小脑共济失调III型(spinocerebellar ataxia type 3, SCA3)/马查多-约瑟夫病(Machado-Joseph disease,MJD)是MJD-1基因中编码谷氨酰胺的密码子CAG的数量非正常扩增引起的一种多聚谷氨酰胺疾病,也是神经退行性疾病的一种。该病的主要病理特征为突变的ataxin-3在患者易感脑区的神经元胞核内聚集形成核内包涵体,但其致病机制和突变蛋白在核内聚集的机制仍不清楚。本研究是为了探讨突变型ataxin-3的病理学特性以及其聚集特性。方法将野生型ataxin-3 及不同多聚谷氨酰胺长度的突变型ataxin-3片段共转染到人胚胎肾细胞(HEK293 cells)和鼠成神经母细胞(neuroblastoma cells)中,用荧光显微镜观察。共转染 48 小时后,收集在细胞中表达的蛋白,用免疫印迹、免疫共沉淀和GST-pull down实验检测蛋白的表达及结合。结果用荧光显微镜观察到突变型ataxin-3片段在细胞内形成聚集,其聚集体上募集有野生型全长ataxin-3;突变型和野生型ataxin-3在细胞内聚集体上有共定位现象。野生型ataxin-3片段并不形成聚集体,与野生型全长ataxin-3在细胞内无聚集现象发生。免疫共沉淀技术及GST-pulldown 实验显示,突变型 ataxin-3 片段与野生型全长 ataxin-3 存在相互作用,且该作用强度呈现出多聚谷氨酰胺长度依赖性。结论结果提示,野生型ataxin-3通过与突变型ataxin-3片段的相互作用沉积于突变片段形成的聚集体中,这可能影响野生型ataxin-3的正常功能,进而可能对脊髓小脑共济失调III型(SCA3)/马查多-约瑟夫病(MJD)的发病产生影响。