电碳酸氢钠协同转运蛋白1(NBCe1)在小鼠皮质星形胶质细胞中的功能性表达依赖于S255-257并受mTOR调节

电碳酸氢钠协同转运蛋白1,NBCe1(SLC4A4)是星形胶质细胞中表达的主要碳酸氢根转运蛋白。它对碳酸氢根高度敏感,并且是细胞内、细胞外和突触pH值的主要调节剂,从而调节神经元兴奋性。尽管已知NBCe1的这些基本功能,然而NBCe1介导的星形胶质细胞对细胞外pH值变化反应的分子机制尚不明确。使用原代小鼠皮质星形胶质细胞培养,本研究探索长期细胞外代谢碱中毒对NBCe1调节的影响;并通过免疫印迹,表面蛋白的生物素化,使用H+敏感染料2,7-双(羧乙基)-5-(6)-羧基荧光素记录细胞内H+,和磷酸化蛋白质组学分析阐明该调节作用潜在的分子机制。结果显示代谢性碱中毒后NBCe1活性显著下调,而NBCe1的蛋白质丰度或表面表达并不受影响。在碱中毒期间,NBCe1活性下调时细胞内H+变化的速率在野生型星形胶质细胞中降低,但在NBCe1缺陷小鼠的皮质星形胶质细胞中不变。激活mTOR信号传导能够拯救碱中毒诱导的NBCe1活性降低。此外,质谱分析揭示S255-257的组成型磷酸化,而突变分析揭示这些残基对NBCe1转运活性至关重要。本研究证明了一种通过调节NBCe1的功能表达而实现的新的mTOR调节机制。该种机制不仅适用于星形胶质细胞,也适用于上皮细胞中的NBCe1。