首页> 中文学位 >脊髓背角mGluR5/ERK信号通路对甘氨酸受体α1ins亚基的特异性调节作用
【6h】

脊髓背角mGluR5/ERK信号通路对甘氨酸受体α1ins亚基的特异性调节作用

代理获取

目录

声明

缩略词

第一章 前言

1.1 甘氨酸受体的生物学特征

1.1.1 甘氨酸受体的结构

1.1.2 甘氨酸受体亚基的剪接异构体

1.1.3 甘氨酸受体的功能调控

1.2 代谢型谷氨酸受体

1.2.1 代谢型谷氨酸受体的分类

1.2.2Ⅰ型代谢型谷氨酸受体(Group Ⅰ mGluRs)参与的信号通路

1.2.3Group Ⅰ mGluRs与神经系统疾病

1.3 细胞外信号调节激酶 (ERK)

1.3.1 MAPK家族蛋白组成

1.3.2 Ras/Raf/MEK/ERK信号通路

1.3.3 脊髓背角神经元中的ERK与疼痛

1.4 假设

第二章 实验材料与实验方法

2.1实验材料

2.1.1 实验仪器仪器

2.1.2 多肽和质粒构建

2.1.3 药物与试剂

2.1.4 抗体

2.1.5 实验溶液及配置

2.2 实验方法

2.2.1 动物及疼痛模型的建立

2.2.2 鞘内注射

2.2.3 小鼠脊髓背角的病毒注射

2.2.4 电生理膜片钳记录

2.2.5 行为学测试

2.2.6 细胞培养和转染

2.2.7 免疫沉淀和免疫印迹

2.2.8 免疫细胞化学染色

2.2.9 免疫组织化学染色

2.2.10 GST沉淀实验

2.2.11 体外磷酸化反应

2.2.12 蛋白的质谱分析

2.2.13 数据统计

第三章 实验结果

3.1 mGluR5对脊髓背角甘氨酸能突触传递的影响

3.1.1Group Ⅰ mGluRs对甘氨酸能突触传递的影响

3.1.2 mGluR5对甘氨酸能突触传递的影响

3.1.3 mGluR5/ERK通路对甘氨酸能突触传递的影响

3.1.4 mGluR5调节甘氨酸能传递的突触后机制

3.2 mGluR5对甘氨酸受体α1ins亚基的特异性调节作用

3.2.1 mGluR5对α1ins介导的甘氨酸受体电流的影响

3.2.2 mGluR5/ERK通路对α1ins介导的甘氨酸受体电流的影响

3.3α1ins亚基在脊髓痛觉传递中的作用

3.3.1α1ins在脊髓背角的表达及其功能

3.3.2 shRNA-α1ins对神经元兴奋性的影响

3.3.3 mGluR5对脊髓背角中α1ins亚基介导的甘氨酸能突触传递的影响

3.3.4 mGluR5对α3亚基介导的甘氨酸能突触传递的影响

3.4 ERK与α1ins的相互作用

3.4.1 ERK与α1ins的特异性结合

3.4.2磷酸化的ERK与α1ins的特异性结合

3.4.3 TAT-pep-α1ins对ERK/α1ins相互作用的影响

3.4.4 TAT-pep-α1ins对mGluR5抑制α1ins电流的影响

3.5 ERK对α1ins亚基第380位丝氨酸的磷酸化作用

3.5.1 ERK对α1ins亚基的磷酸化修饰

3.5.2 TAT-pep-α1ins对ERK磷酸化α1ins的影响

3.5.3 TAT-pep-α1ins对mGluR5诱发的α1ins磷酸化的影响

3.5.4 TAT-pep-α1ins对mGluR5诱发的小鼠自发性疼痛的影响

3.6 Ser380的磷酸化对α1ins的泛素化和内陷的影响

3.6.1 Ser380的磷酸化对α1ins的泛素化的影响

3.6.2α1ins的主要泛素化位点

3.6.3 Eps15在mGluR5调节α1ins膜表达中的作用

3.6.4 mGluR5对α1ins内陷的调节作用

3.7 TAT-pep-α1ins对炎性疼痛小鼠脊髓背角甘氨酸能突触传递的影响

3.7.1炎性损伤对α1ins的调节作用及其机制

3.7.2 TAT-pep-α1ins对Formalin诱发的疼痛反应的影响

3.7.3 TAT-pep-α1ins对Formalin小鼠GlyRs-IPSCs的影响

第四章 讨论

第五章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 研究展望

参考文献

在学期间的研究成果

一、研究成果

二、在学期间参与的课题

致谢

展开▼

摘要

目的:在成年动物的脊髓背角,由α1亚基构成的甘氨酸受体(Glycinereceptors;GlyRs)介导绝大部分的抑制性甘氨酸能突触传递。mRNA的选择性剪接(alternativesplicing),会产生一种α1的异构体、即α1ins。然而,α1ins亚基的功能及其调控机制至今却远不清楚。本研究旨在探讨α1ins亚基在脊髓痛觉传递中的作用及其病理学意义。  方法:本研究通过免疫共沉淀、GST沉降等方法,鉴定α1ins的分子伴侣;免疫组织化学法研究α1ins在脊髓中的分布;体外培养脊髓背角神经元,通过免疫细胞化学法,研究α1ins的胞内运输(intracellulartrafficking)特性;膜片钳电生理学记录法,研究α1ins的电流及其调控;LC-MS/MS方法研究α1ins的磷酸化和泛素化修饰;在福尔马林诱发的炎性疼痛模型动物中,测定动物的痛阈,研究α1ins在病理性疼痛中的作用及其分子机制。  结果:(1)α1ins亚基分布于脊髓背角浅层神经元,并定位于抑制性突触后膜,参与甘氨酸受体介导的抑制性突触后电流(inhibitorypostsynapticcurrents;IPSCs);降低α1ins的表达,会显著减小GlyRs的微小IPSCs(mIPSCs)的幅值、而不影响其频率;(2)α1ins在痛觉的传递与整合中发挥重要作用;shRNA干扰α1ins的表达,会明显提高脊髓背角神经元的兴奋性,上调动物对机械性刺激、热刺激以及冷刺激的敏感性,降低动物的痛阈;(3)α1ins亚基是代谢型谷氨酸受体mGluR5的特异性调控底物;激动脊髓背角mGluR5,会选择性降低α1ins的电流幅值,而对甘氨酸受体α1亚基、α3亚基的电流幅值无明显影响;(4)细胞外信号调节激酶(Extracellularsignal-regulatedkinase;ERK)是mGluR5抑制α1ins的关键性信号分子;通过激活下游的ERK,mGluR5降低GlyRs-IPSCs的幅值;病毒转染针对α1ins的shRNA(shRNA-α1ins),会完全消除mGluR5的抑制作用,而转染α3的shRNA(shRNA-α3),却不会对mGluR5mGluR5的抑制功能产生明显的影响;(5)活化的ERK能够特异性结合α1ins亚基,但却不能结合α1、α3以及甘氨酸受体的β亚基;(6)α1ins的第316-334位氨基酸,是结合ERK的关键序列;一段融合了TAT转导肽的、第316-334位氨基酸序列的模拟多肽链(TAT-pep-α1ins),能够剂量依赖性地打断体内外α1ins/ERK的结合;(7)质谱研究结果显示:ERK能够直接催化α1ins的第380位丝氨酸(Ser380)发生磷酸化;(8)Ser380的磷酸化,会易化α1ins的泛素化修饰;(9)第379位的赖氨酸残基(Lys379),是α1ins的主要泛素化位点;(10)泛素化的Lys379,能够结合表皮生长因子受体底物Eps15(epidermalgrowthfactorreceptorsubstrate15),诱导膜表面α1ins的内陷(endocytosis);(11)外周炎性损伤,通过mGluR5/ERK信号通路,增强ERK与α1ins的结合,提高Ser380的磷酸化水平,抑制α1ins在细胞膜表面的表达,降低GlyRs-IPSCs的幅值,诱发甘氨酸能“去”抑制;(12)在炎性疼痛动物的鞘内注射TAT-pep-α1ins,能够抑制ERK对α1ins的Ser380的磷酸化修饰,增强甘氨酸受体的抑制性突触传递,而对兴奋性谷氨酸能突触传递和GABAA受体介导的抑制性突触传递无明显影响;(13)鞘内注射TAT-pep-α1ins,能够抑制mGluR5引发的自发性疼痛,并剂量依赖性地缓解福尔马林诱发的第二相疼痛反应。  结论:脊髓背角mGluR5/ERK信号通路特异性下调α1ins亚基介导的抑制性甘氨酸能突触传递;干扰ERK/α1ins的分子结合,能够产生显著的镇痛作用。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号