钙调蛋白激酶Ⅱ与多巴胺D2受体相互作用在帕金森病异动症大鼠模型中的研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yinleish
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哺乳动物脑内神经突触含有丰富的钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ),该激酶可与许多突触蛋白相互作用,调节这些蛋白的功能和表达,从而调节突触传递功能。钙调蛋白激酶Ⅱ及其相互作用的靶蛋白与许多精神疾病和神经变性疾病有关。帕金森病是一种常见的神经变性疾病,多巴胺替代治疗是首选的治疗手段。长期左旋多巴治疗引起的运动并发症是其最大的弊端,因此如何预防和治疗左旋多巴诱导的异动症显得尤为重要。中脑纹状体多巴胺系统失衡是异动症发生的关键事件,其中多巴胺D1受体的作用得到广泛关注,并已经达成一致的认识,而多巴胺D2受体(dopamine D2 receptor, D2R)的作用仍然不明确。本课题在研究CaMKⅡα与D2R的相互作用及其影响因素的基础上,检测帕金森病异动症大鼠脑内这两者相互作用的状态,并通过特异手段进行干预,以期开辟异动症治疗的新思路。  本课题共分为三个部分进行研究:  第一部分 CaMKⅡα与D2RIL3直接结合  为了初步研究CaMKⅡα与D2R的关系,我们通过体外结合实验和GST pull-down实验,证实CaMKⅡα与D2R在体外直接结合。CaMKⅡα-D2R相互作用不仅受钙离子浓度的影响,而且受CaMKⅡα T286位点自磷酸化的调节。然后根据CaMKⅡα与D2R两者的蛋白分子结构,分别合成包含不同区域的氨基酸序列的片段进行筛选,确定CaMKⅡα通过其催化区域CaMKⅡαCD与D2R的胞内第三环C端直接结合,其关键的结合位点是一段11个氨基酸残基序列。  第二部分内源性CaMKⅡα与D2R相互作用  在体外研究证实CaMKⅡα与D2R直接结合的基础上,本部分进一步研究内源性CaMKⅡα与D2R是否有同样的相互作用。首先,采用免疫荧光染色显示CaMKⅡα与D2R在纹状体细胞内共定位;其次,借用免疫共沉淀方法证实了CaMKⅡα与D2R存在相互作用,而且这种相互作用存在于突触后密集区;第三,纹状体内注射序列特异的Tat融合肽能有效阻断CaMKⅡα-D2R结合。以上结果均支持纹状体内源性CaMKⅡα与D2R相互作用。  第三部分 CaMKⅡα-D2R结合在帕金森病大鼠异动症中的作用  为了研究帕金森病大鼠异动症中CaMKⅡα-D2R结合的变化及其可能的机制,本部分采用左旋多巴诱导的帕金森病异动症大鼠作为模型。通过免疫共沉淀发现异动症大鼠CaMKⅡα-D2R结合水平明显增加,CaMKⅡα自磷酸化水平升高,PKC/ERK1/2信号通路过度激活。予以特异性干扰肽阻断纹状体内CaMKⅡα与D2R的结合后,动物行为学表现明显改善,PKC/ERK1/2通路的活性相应下降。提示CaMKⅡα-D2R相互作用与异动症大鼠AIM的发生或维持关系密切,PKC/ERK1/2通路的信号传递在这一过程中有重要作用。
其他文献
现已知,胰岛素抵抗是2型糖尿病的重要特征和前提,而肥胖则是2型糖尿病的一个重要危险因素。长期以来人们一直认为肥胖患者脂肪细胞功能异常与胰岛素抵抗的形成密切相关,并试图从