《觸覺轉導離子通道NompC蛋白複合物的鑑定及其作用機制》是依託復旦大學，由閆致強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：觸覺轉導離子通道NompC蛋白複合物的鑑定及其作用機制
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：閆致強
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
觸覺的壓力以及聽覺的聲音振動，均需轉化為電信號才能被中樞神經系統感知。因此機械力轉導, 即機械力轉化為電信號的過程，是觸覺和聽覺的生理基礎。此過程是通過感受機械力的離子通道開放而達成的。因此，本項目擬解決的關鍵科學問題,即機械力敏感離子通道被機械力激活的機制，是機械力轉導的核心問題。申請人利用果蠅作為模式生物已鑑定出動物界中首個介導觸覺的機械力敏感離子通道NompC (Nature, 2013, 第一作者)，為研究此核心問題提供了寶貴的切入點。文章發表後, Current Biology撰文評價此發現 “是機械力轉導分子機制的重大突破”。團隊將圍繞機械力敏感離子通道如何被機械力激活這個核心問題展開研究。具體研究內容為：1、鑑定NompC離子通道複合物蛋白組分，研究轉導複合體間組分的相互作用。2、研究NompC離子通道複合物在觸覺轉導和觸覺行為中的功能和機制。
結題摘要
觸覺的壓力以及聽覺的聲音振動，均需轉化為電信號才能被中樞神經系統感知。因此機械力轉導, 即機械力轉化為電信號的過程，是觸覺和聽覺的生理基礎。此過程是通過感受機械力的離子通道開放而達成的。NOMPC是果蠅感受觸覺的機械力敏感的離子通道，屬於 TRP (transient receptor potential) 離子通道家族，NOMPC 分子是如何進行轉導機械力暫時還不清楚，同時觸覺轉導的離子通道蛋白複合物也不清楚。為了研究這些問題，我們以果蠅NOMPC全長和29個錨蛋白重複序列（Ankyrin repeats, ARs）為靶蛋白，篩選和鑑定NOMPC相互作用的蛋白質。此外，實驗證明tubulin與NOMPC之間存在相互作用，說明NOMPC可能通過結合微管等骨架蛋白從而介導機械力。隨後進一步篩選NOMPC與tubulin結合位點，通過將29ARs截短，最終證明AR2與α-tubulin作用最強，結合電生理記錄，對探究NOMPC是如何在微管介導下進行機械轉導提供研究基礎。此外，在行為學篩選實驗和鈣成像實驗中，發現TRP通道的成員Brv1蛋白是果蠅幼蟲感知觸覺必需的，且表達在第三類多突觸神經元中。電生理記錄進一步揭示在HEK293T中表達Brv1蛋白可以形成機械敏感的陽離子通道。同時，純化的Brv1蛋白通過脂質體電生理記錄也能表現出通道活性和機械敏感性。最後將Brv1與NOMPC共轉，證明了Brv1基因能放大感受機械力敏感觸覺的初級電流，是一個在觸覺中起到放大電信號作用的陽離子通道。該研究擴展了對觸覺感知分子機制的了解。
