论文部分内容阅读
神经细胞粘附分子Neuroligins(Nlgs)是定位于突触后的跨膜蛋白,它们对突触形成以及功能发挥重要的作用。Nlgs的突变和人类孤独症等认知疾病的发生密切相关。Nlgs分子行使功能往往经历蛋白翻译后的加工修饰,例如:蛋白酶ADAM10/MMP9介导哺乳动物Nlgl的剪切以调节神经活性;果蝇DNlg2(Drosophila Nlg2)分子在胞内被剪切后才能转运至细胞膜上成为成熟形式。本实验室之前报道免疫印迹检测到内源性的DNlg3在果蝇头部呈现多条特异性条带,暗示DNlg3可能经历被蛋白酶加工的过程。但其分子机制及其功能仍不清楚。因此,本研究运用一系列实验方法包括生物化学,分子生物学,遗传学和行为学分析等手段揭示神经系统的DNlg3在以一套独特的剪切机制被加工成熟,并维持果蝇正常的运动能力。首先,我们发现DNlg3只在神经系统而不再肌肉中被特异性剪切。在体和体外实验都证实TACE蛋白酶介导DNlg3在其胞外的乙酰胆碱样结构域(A520-N532)发生剪切,剪切产生N端片段(NTF)和依然锚定在膜上的shortDNlg3(sDNlg3)。有意思的是,DNlg3被持续性剪切而不依赖于神经活性。更有趣的是,DNlg3在转运至细胞膜之前,就在高尔基体中被剪切,这种独特的剪切方式区别于大多数膜蛋白包括小鼠Nlgl在细胞膜上才被剪切的方式。行为学分析结合遗传学方法的研究表明DNlg3剪切产生的sDNlg3对果蝇运动能力的正常维持至关重要。另外,异源表达在肌肉中的sDNlg3也具有功能.:促进神经肌肉接头中GluRIIA的募集,表明sDNlg3在神经系统和肌肉中都是成熟形式。因此,本研究主要揭示一种DNlg3被剪切的新分子机制以及神经系统DNlg3的成熟对调节果蝇行为的重要性。同时,本研究可能为研究不同物种Nlgs在神经系统中成熟机制提供一种新的视角。