《硒蛋白－蛋白相互作用及其與阿爾茨海默症的關係》是依託深圳大學，由劉瓊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：硒蛋白－蛋白相互作用及其與阿爾茨海默症的關係
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉瓊
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
硒與阿爾茨海默症(AD)的關係已有報導,長期缺硒的老年人認知功能低下。硒以硒蛋白形式維護腦細胞功能、防禦各種腦疾病。然而硒蛋白在腦中的作用靶蛋白及其與AD的關係，目前尚不清楚。本項目將對已克隆的硒蛋白基因進行定點突變，構建誘餌表達載體和菌株，酵母雙雜交法篩選人胎腦cDNA文庫，對獲得的蛋白質相互作用採用螢光共振能量轉移、免疫共沉澱、質譜等技術進行驗證。再將硒蛋白基因和獵物基因共轉人正常及AD細胞，驗證硒蛋白－蛋白相互作用。採用AD細胞模型，利用轉基因和RNA干擾技術研究硒蛋白及其相互作用蛋白的AD相關生物功能。研究目標是確定人腦中硒蛋白的作用靶蛋白及其與AD的關係，進一步認識硒預防和調控AD發生髮展的分子機制。為今後干擾蛋白質相互作用、阻斷AD通路、開發AD防治藥物提供理論依據。具有一定理論意義和潛在套用前景。因硒蛋白基因結構特殊表達困難，其腦內的相互作用未見報導，這是本項目的特色和創新。
結題摘要
近年調查顯示：長期缺硒的老年人認知功能低下。硒在腦中以硒蛋白形式維護細胞功能、防禦各種腦疾病。然而硒蛋白在腦中的作用靶蛋白、與阿爾茨海默病（AD）的關係目前均不清楚。本項目採用酵母雙雜交技術、用所克隆和突變的硒蛋白基因（硒代半胱氨酸Sec突變為半胱氨酸Cys）篩選人胎腦cDNA文庫，獲得多對硒蛋白-蛋白相互作用，如SelR與Clu、SelM與Gal-1、SelW與PSAP、SelK與CREB3等。採用螢光共振能量轉移、免疫共沉澱、Pull-down等技術，在哺乳動物細胞內和體外實驗中驗證了上述相互作用，生物信息學分析結果也證實了上述相互作用的準確性。SelR與Clu的內源性相互作用在小鼠腦組織樣品中也被證實。對Clu和SelR相互作用結構域的研究表明：與SelR相互作用的Clu區域位於第315-381位胺基酸，為含有兩性-螺旋的天然無序、動態可變球形區域；而與Clu相互作用的SelR區域為含有[Zn2+(Cys)4]四面體的結構域。SelR與Clu之間具有協同效應：在哺乳動物細胞中過表達SelR能促進Clu的表達，而Clu的增加則能提高SelR的蛋氨酸亞碸還原酶活性。抑制神經瘤細胞N2a中Clu的表達會誘導細胞凋亡，而補硒能提高Clu被干擾的細胞的活力。在SelR與Clu過表達的AD細胞N2a-sw中ROS水平顯著降低。SelR通過Clu作用於Aβ，調控AD病理過程。本項目首次發現了SelR與Clu的相互作用及其對AD病理性蛋白的調控作用，為將硒開發為藥物並套用於AD防治提供了理論基礎和研究新思路。 本項目還對其它硒蛋白的構效關係進行了研究。發現不同形式的SelM對胞內ROS產生和Aβ聚集具有不同作用。全長SelM及其Cys突變體（SelM）可通過抑制細胞氧化應激而防止Aβ聚集。對SelM和SelP-H（SelP中富含組氨酸（H）的肽段）進行原核表達和純化，測定其金屬離子結合性質，發現SelM和SelP-H能抑制金屬鋅離子誘導的Aβ聚集和細胞毒性。初步研究表明：不同硒化合物有不同的抗AD效果，硒化聚甘露糖醛酸能抑制AD細胞模型N2a-sw的氧化與凋亡，硒代蛋氨酸能阻止三轉基因AD小鼠的病理髮展。該項目的實施為將硒化合物開發為抗AD預防藥物提供了有意義的數據。
