Cx31疾病相關突變致病機理研究

《Cx31疾病相關突變致病機理研究》是依託中南大學，由劉慕君擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：Cx31疾病相關突變致病機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉慕君
• 依託單位：中南大學

項目摘要

間隙連線蛋白通過形成間隙連線通道介導相鄰細胞之間的信息交換。Cx31是間隙連線蛋白基因家族的重要成員，突變可導致皮膚病、神經性耳聾及周圍神經病。本研究將採用穩定表達Cx31野生型和疾病相關突變的細胞模型，明確Cx31疾病相關突變體在hela細胞中的精細定位及其代謝速率。構建Cx31疾病相關突變體的可調控表達細胞系，通過檢測內質網分子伴侶蛋白在Cx31疾病相關突變體表達前後蛋白量的變化，分析Cx31疾病相關突變的表達，能否導致細胞產生非摺疊蛋白反應（UPR）。通過細胞凋亡檢測和aggresome形成實驗，確定Cx31EKV相關突變體的較高表達致細胞死亡原因及途徑。通過上述研究，我們希望能解析Cx31疾病相關突變的致病機理。此外，我們將研究冷休克誘導和化學分子伴侶能否恢復Cx31EKV致病突變體的間隙連線通訊，以期更全面的探索這類疾病的致病機理，為設計這些遺傳病的治療方案提供理論依據。

結題摘要

間隙連線蛋白通過形成間隙連線通道介導相鄰細胞之間的信息交換。Cx31是間隙連線蛋白基因家族的重要成員，突變可導致皮膚病、神經性耳聾及周圍神經病。本課題採用穩定表達Cx31野生型和疾病相關突變的hela細胞模型，研究C31疾病相關突變的致病機理。我們的研究初步確定Cx31疾病相關突變體在hela細胞中的定位及降解途徑。在蛋白酶體抑制劑MG132的作用下，我們發現：Cx31皮膚病相關突變蛋白在hela細胞中能形成Aggresome樣物質。此細胞模型還揭示Cx31皮膚病相關突變在37℃培養條件下，形成比野生型分子量稍小的的蛋白質片段，而這些不成熟的片段通過冷休克誘導，能摺疊成正常大小的成熟片段，同時伴隨成熟片段的形成，間隙連線通訊功能得到恢復，提示該不成熟片段可能與蛋白質的致病機理相關，此外我們還發現：在冷休克誘導下，內質網分子伴侶蛋白BIP和Hsp90齣現上調，說明這些不成熟蛋白的表達形成了內質網壓力（ER stress）。進一步的研究揭示：Cx31皮膚病相關突變蛋白在hela細胞中產生的內質網壓力會導致hela細胞活性氧過量產生（overproduction of reactive oxygen species (ROS)），促使這些表達Cx31皮膚病相關顯性突變蛋白的hela細胞半通道的異常開放，通過細胞壞死途徑而導致細胞死亡。此外，我們還發現化學分子伴侶能部分恢復Cx31皮膚病突變體的間隙連線通訊功能，我們的研究揭示了Cx31皮膚病相關突變致hela細胞死亡的機制，為探索這類遺傳病的的治療策略提供新的思路。