《TMP21調節γ-分泌酶複合物轉運和組裝過程的研究》是依託中南大學，由張曉潔擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：TMP21調節γ-分泌酶複合物轉運和組裝過程的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張曉潔
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
阿爾茲海默病是最常見的一種老年痴呆症，腦內β澱粉樣蛋白Aβ的沉積是此病特有的病理改變。目前廣泛認為Aβ的產生是此病主要的致病機制。TMP21是多種蛋白在內質網和高爾基體間轉運及成熟的重要載體，近年研究發現它通過調節Aβ前體蛋白APP的轉運並特異性調控γ-分泌酶活性從而影響Aβ的產生。我們發現在TMP21的4號內顯子上一個單核苷酸多態SNP在阿爾茲海默病人中出現頻率為對照組的1.5倍，且這個SNP在疾病的細胞模型中大大增加了Aβ的產量。然而，TMP21調節γ-分泌酶的作用機理還不清楚。由於γ-分泌酶複合物各組份在內質網與高爾基體間的轉運和組裝對於其成熟及活性表達至關重要，且我們及他人的研究發現TMP21與γ-分泌酶複合物各組份之間有相互作用。因此，我們假設TMP21參與介導γ-分泌酶複合物各組份的轉運和組裝，調節TMP21與γ-分泌酶複合物的相互作用極有可能成為特異性控制Aβ產量的藥物靶點。
結題摘要
本研究我們首先探討了TMP21與γ-分泌酶間的相互作用，我們免疫共沉澱的結果提示，TMP21隻是和γ-分泌酶複合物的部分組成蛋白PS1和Aph1之間有相互作用，而不是和所有的組成蛋白都有相互作用。螢光共聚焦成像的結果也進一步證明了TMP21確實與γ-分泌酶複合物的組成蛋白PS1和Aph1之間有空間共定位，但不是和所有的組成蛋白都有空間共定位。我們進一步在離體細胞水平研究中發現過表達和抑制TMP21均可以促進APP的病理性剪下及Aβ產生過程 （部分結果已經發表）；然而進一步研究發現，TMP21與PS1和Aph1之間相互作用是間接作用而非直接作用。TMP21或許通過別的重要蛋白的相互作用影響了PS1和Aph1的轉運過程，抑制這兩個蛋白在γ-分泌酶複合物的組裝過程中的作用。或是通過與APP病理性生成Aβ相關的其他重要蛋白相互作用，影響了Aβ的產生。為尋找更多與TMP21相關的蛋白，我們進一步使用了兩組模型進行了全轉錄組晶片掃描，一組是離體人源HEK293細胞係為背景穩定過表達人TMP21的HTM細胞系，一組是在體動物模型使用C57BL/6 小鼠為背景雜合敲除Tmp21基因的S2P23小鼠海馬和前額葉皮質區腦組織。我們通過全基因組表達譜通過與對照相比分析，尋找組間差異基因、進行Gene ontology富集分析, canonical pathway通路分子和網路分析 network analysis，尋找TMP21相關的所有分子及其信號通路和功能通路。晶片掃描的分析結果中，我們看到了很多TMP21 可能潛在的重要功能和可能通過多條通路在阿爾茲海默症的發病機制中起重要作用、如蛋白轉運、神經系統的發育和遺傳信息的轉錄等重要分子生物學過程。這部分結果已成文投稿，有望近期發表。我們的研究結果為進一步探索TMP21在阿爾茲海默症中的作用機制提供了新的思路和方向。
