PDZ结构域蛋白与ErbB受体酪氨酸激酶相互作用调节neuregulin的信号传导 Neuregulins(NRGs)是一类多肽生长因子，在神经源性和非神经源性组织的发育过程中具有重要作用。NRG所介导的生物学效应有赖于ErbB受体酪氨酸激酶的活化及下游胞内系列信号传导通路的开放。NRG信号传导通路的异常将导致胚胎的异常发育和哺乳动物肿瘤的发生。因此，研究NRG信号传导通路调节的分子机制，有助于深入阐明NRG/ErbB在体内的功能。 目前已发现了三种ErbB蛋白，包括ErbB2、ErbB3和ErbB4，它们均属于EGF受体家族。虽然NRGs和ErbB蛋白在成年动物大脑内均呈高表达，但它们在中枢神经系统中的确切功能尚不清楚。ErbB蛋白之间最显著的结构差异是其伸展而同源性差的胞内C-末端序列。这些序列包括了多个主要的酪氨酸磷酸化位点，以锚定下游的信号传递分子。因此，鉴定与ErbB蛋白C-末端相互作用的蛋白，将为研究NRG信号传导通路的调节机制提供重要线索。 在本篇论文，我们分别以ErbB2和ErbB4的C-末端为“诱饵”，应用酵母双杂交体系，在小鼠和人cDNA文库中分别筛选和鉴定了ErbB受体的结合蛋白。在论文第一部分，我们发现PSD-95可以与ErbB4的C-末端结合。PSD-95是经典的PDZ结构域蛋白，在中枢神经系统突触的分子构建中起关键作用。由于PSD-95不能同ErbB3结合，与ErbB2也只有微弱的亲和力，因此PSD-95与ErbB4的相互作用是特异的。进一步的研究发现，ErbB2和ErbB4富集于突触后膜致密区(PSD)中；ErbB4与PSD-95共存于体外培养的大鼠海马神经元的亚细胞结构中。在体外转染细胞中，PSD-95可以提高NRG介导的ErbB4受体酪氨酸激酶和MAP激酶的活性。用反义寡核苷酸阻断神经元中PSD-95的内源性表达，进而抑制NRG介导的MAP激酶的活化。而且，我们还发现PSD-95可与两分子的ErbB4形成三元复合物。结果提示，PSD-95可能通过促进ErbB4受体的二聚体化而调节NRG的信号传导。最后，我们发现NRG可抑制强直刺激所引起的长时程增强效应(LTP)，但不影响突触传递的基底水平。上述结果揭示了NRG和ErbB4在神经突触可塑性中的新作用，表明PSD-95可能通过与ErbB4的相互作用调控NRG/ErbB在中枢神经突触中的信号传导。 在论文的第二部分，我们鉴定了ErbB2受体的结合蛋白-PDZ结构域蛋白新基因B2BP，研究了其在神经系统中的表达分布和功能。B2BP的分子量约为180kDa,其N-末端含有16个富含亮氨酸重复序列(LRR)的结构域，和C-末端的PDZ结构域。在体外和体内B2BP均可通过其PDZ结构域与ErbB2特异结合，但与ErbB3和ErbB4并无相互作用。B2BP是一胞内蛋白质，但与胞膜紧密相连。B2BP富集于中枢神经系统和神经肌肉接头中的突触后膜，ErbB2也位于其上。B2BP的高表达可提高HEK293细胞表面ErbB2的量，提示B2BP可提高ErbB2在细胞表面的表达水平。此外，我们还证实B2BP可与PSD-95结合，有可能在体内与PSD-95形成信号传导复合体。 以上结果表明，ErbB受体酪氨酸激酶通过与PDZ结构域蛋白所组成的网络结构相互作用，参与调节ErbB蛋白的亚细胞定位及/或NRG/ErbB的信号传导通路。