《RNA剪接因子Rbfox1和Mbnl2介導的NRXNs選擇性剪接機制研究》是依託東南大學，由李默怡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：RNA剪接因子Rbfox1和Mbnl2介導的NRXNs選擇性剪接機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李默怡
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
Nrxns是一組在功能性突觸前末梢組裝中起重要作用的突觸粘附分子，其基因突變導致的突觸功能缺損被認為是神經發育障礙疾病致病機制之一。Nrxns被廣泛選擇性剪接調控，並且其剪接位點4與突觸特化相關。但是人們對於各個位點的選擇性剪接作用因子還不完全清楚，這也限制了對於選擇性剪接時空特異性與神經突觸形成特異性間相互關係的研究。RNA剪接因子Rbfox1，Mbnl2已被證實可以調控多種神經元特異因子的選擇性剪接。對兩種蛋白基因缺失小鼠的大腦RNA seq及HITS-CLIP分析表明Rbfox1和Mbnl2都存在Nrxns結合位點以及相應的選擇性剪接產物。本項目擬在細胞培養體系及小鼠神經系統中深入分析Rbfox1和MBNL2與Nrxns mRNA的結合能力、剪接特性，以及剪接產物對突觸誘導形成的作用，以探索Nrxns選擇性剪接分子機制及其生物學作用。該研究將有助於闡明神經元突觸形成與功能的特化調控機
結題摘要
突觸是中樞神經元間相互連線並形成複雜環路進而構成神經網路的基礎元件，突觸的特異性與多樣性是大腦進行各種複雜神經活動的必備條件之一。而突觸的特異性與多樣性可以通過RNA選擇性剪接產物的多樣性來實現。Nrxns是一組在突觸前末梢組裝中起重要作用的突觸粘附分子，其基因突變導致的突觸功能缺損被認為是神經發育障礙疾病致病機制之一。Nrxns被廣泛選擇性剪接調控，目前已知Nrxn家族成員有5-6個選擇性剪接位點，不同選擇性剪接組合可產生一至兩千種蛋白質異構體，研究人員早先已預測這種RNA選擇性剪接產物的多樣性可能會導致相應蛋白質產物與配體結合的親和力呈現時空上的多樣性進而表現為神經功能的多樣性。其中被研究得最詳盡的就是SS4選擇性剪接位點的剪除和保留在體外和體內的功能差異，但是長久以來關於其他非SS4選擇性剪接位點的剪接機制和生物學意義卻尚未有詳細討論。本研究試圖填補這一研究領域空白。不同於之前我們的預測，雖然RNA剪接因子Rbfox1，Mbnl2可以對Nrxn3 SS4產生選擇性剪接調控作用，但並未對非SS4位點產生顯著選擇性剪接效應，我們在研究中發現了另一個既可作用於SS4又可顯著作用於SS3 的RNA剪接因子nSR100。在神經細胞與非神經細胞共培體系中我們發現對於α-Nrxn1, SS3, SS4 和SS6的剪除均可導致興奮型突觸後組分的募集，而對抑制型突觸組分的募集沒有影響；而β-Nrxn1，無論SS4存在與否都可促進突觸後組分的募集。α與β選擇性剪接產物在體外呈現的這種差異暗示非SS4位點與SS4位點對於突觸特異性的調控可能存在明顯的功能區分。近期研究還發現在EGR1-GFP轉基因小鼠中長期恐懼記憶的獲得可以激活海馬DG區神經元，並且這種長期記憶的獲得與Nrxn1的SS4保留形式的增加相關。有趣的是，我們對EGR1-GFP轉基因小鼠進行青春期社交隔離後，被隔離小鼠也呈現出DG區神經元的異常激活。這種激活是否也與Nrxns的剪接形式被改變相關將是我們未來在這一研究中需要繼續探討的衍生問題。總而言之，我們的課題研究為探索RNA調控對哺乳動物中樞神經的高級活動的影響提供了從細胞水平至組織區域水平至行為水平多個層次的有益參考信息。
