《BIG2介導的GABAA型受體轉運模式及信號調控機制》是依託中山大學，由沈曉燕擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：BIG2介導的GABAA型受體轉運模式及信號調控機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：沈曉燕
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
γ-氨基丁酸A型受體(GABAARs)作為最重要的抑制性神經遞質受體，在神經傳遞、突觸建立和神經通路完善等方面具有重要功能。這些功能的發揮取決於它能否被轉運到突觸後膜的精確位置，並且保持適當的數量。目前其轉運模式和信號調控機制尚不清楚。我們已有的研究結果表明GABAARs同囊泡轉運的重要調控蛋白BIG2相互作用，而BIG2、驅動蛋白KIF21a 與BIG1存在於同一個複合體中；而且BIG1和BIG2作為A型激酶錨定蛋白可發揮支架作用，為PKA在這一轉運過程中的磷酸化調控提供條件。以此為基礎我們提出了GABAARs轉運模式和信號調控假說，從囊泡轉運的關鍵步驟即馬達與運載物的結合和釋放入手，擬採用神經元囊泡分離、免疫共沉澱、siRNA、雷射共聚焦成像、活細胞延時攝影等方法，旨在證實我們的假說。本項目的實施不僅能揭示相關神經精神疾病的病理機制，而且也為干預和治療這些疾病提供理論依據。
結題摘要
神經元中細胞表面的GABAARs處於持續的內吞，這一過程不僅調控了在突觸位點GABAARs的積累而且影響了突觸抑制的效率。在本項目研究中我們發現BIG1和KIF21a與BIG2和GABAARs在梯度Nycodenz漂浮法中各組分中的分布一致；經BIG1免疫沉澱的神經囊泡中含有GABAARs、BIG2以及KIF21a；採用免疫螢光染色發現培養的神經元中BIG1、KIF21a同BIG2、GABAARs共定位。這些結果表明BIG1、BIG2、KIF21a是GABAARs囊泡轉運複合體中的重要組成部分； 我們的研究結果還表明，BIG1是GABAARs的一個新的結合蛋白。BIG1的非競爭性抑制劑布雷菲德菌素A(BFA)，或干擾BIG1可顯著下降GABAARs在神經元表面的表達水平，並抑制GABA門控氯離子的流入。過表達功能缺失的BIG1突變體BIG1 - E793K，也可導致神經元表面GABAARs顯著下降。經蠅蕈醇處理抑制GABAAR的內吞可時間依賴性地增加神經元表面GABAARs和BIG1的表達，並且這種增加可以被荷包牡丹鹼抑制。干擾BIG1可抑制蠅蕈醇刺激引起的神經元表面GABAARs的增長。這些數據表明BIG1依賴於其GEF活性在調控GABAARs向細胞表面轉運過程中發揮重要功能，並對GABA門控氯離子的流入具有重要的調控作用。 通過採用質譜在BIG1抗體的免疫沉澱中發現了14-3-3zeta，並證明 GABAARS, BIG1, 14-3-3zeta三者在海馬組織和神經元細胞中存在於一個複合體中；干擾14-3-3zeta減弱BIG1與GABAARS的結合，而且神經元表面的GABAARs和BIG1均明顯減少；在神經元樹突和軸突部分WT-BIG1與14-3-3zeta存在明顯的共定位，而BIG1-E793K與14-3-3zeta，或者功能缺失的14-3-3 K49E與BIG1的共定位明顯減少；BFA或蠅蕈醇可使膜結合的BIG1和WT-14-3-3zeta明顯增加，而且荷包牡丹鹼則可以逆轉蠅蕈醇的作用。BFA或GABA處理可導致與BIG1結合的WT-14-3-3zeta明顯減少；表明BIG1和WT-14-3-3zeta的結合主要是在膜上；我們進一步通過信號通路篩選發現PKCμ/MAPK/ERK信號通路參與了14-3-3ζ在BIG1對GABAARβ 的轉運調控。
