分泌過程中的功能研究.pdf

1、生物體的生命活動(dòng)是在多方面因素的嚴(yán)格調(diào)控下進(jìn)行的，囊泡的分泌過程在對(duì)生物體的調(diào)控作用中起著重要作用，是大多數(shù)宏觀調(diào)控過程的分子基礎(chǔ)。通過高分辨率電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，囊泡可以分為致密核心大囊泡(LDCVs)和突觸小囊泡(SVs)兩類。致密核心大囊泡中的內(nèi)涵物主要是大分子蛋白質(zhì)和神經(jīng)肽類物質(zhì)，突觸小囊泡中的內(nèi)涵物則主要是一些神經(jīng)遞質(zhì)。而近年來隨著電生理技術(shù)和細(xì)胞成像技術(shù)的迅猛發(fā)展，我們可以直接對(duì)活體細(xì)胞中囊泡的分泌事件進(jìn)行高時(shí)間分辨率和高空

2、間分辨率的觀測(cè)，從而研究在這一過程功能基團(tuán)（如蛋白質(zhì)）之間的相互作用及其作用機(jī)理。
　　 UNC-31是由S.Brenner 于1974年在篩選表型異常的EMS誘變的線蟲時(shí)發(fā)現(xiàn)的。缺失UNC-31的線蟲表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)共濟(jì)失調(diào)(UNC)、反應(yīng)遲鈍、產(chǎn)卵障礙等表型。其哺乳動(dòng)物中的同源物CAPS(Ca2+-dependent activator protein for secretion) 于1992年在鼠腦中發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)證實(shí)其一種與囊泡分

3、泌過程中不可缺少的重要蛋白，隨即成為分泌研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)對(duì)象之一。這一蛋白含有5個(gè)預(yù)測(cè)的功能結(jié)構(gòu)域，從N端到C端，分別是動(dòng)力蛋白激活蛋白1結(jié)合結(jié)構(gòu)域(DBD)、C2結(jié)構(gòu)域、PH結(jié)構(gòu)域、Munc-13同源結(jié)構(gòu)域以及致密核心大囊泡結(jié)合結(jié)構(gòu)域(DCVBD)。一些側(cè)面研究(如同源序列比對(duì)，競(jìng)爭(zhēng)性過表達(dá))表明這些結(jié)構(gòu)域有著各自的功能，但是尚無直接的證據(jù)證明這些結(jié)構(gòu)域確實(shí)在UNC-31行使其囊泡分泌相關(guān)功能中發(fā)揮作用或者僅僅是進(jìn)化過程中的無實(shí)際作用

4、的遺留片段。
　　 本文以此為切入點(diǎn)，將線蟲作為模式生物，有機(jī)的結(jié)合了傳統(tǒng)的線蟲行為、藥理學(xué)分析和近年來興起的電生理技術(shù)、全內(nèi)反射細(xì)胞成像技術(shù)以及活體熒光檢測(cè)技術(shù)對(duì)這些結(jié)構(gòu)域的功能進(jìn)行了研究，這樣就將微觀上的分子或細(xì)胞水平上的觀測(cè)結(jié)果和宏觀上的表型聯(lián)系起來。我們的結(jié)果表明：綜合來看，這些功能結(jié)構(gòu)域?qū)τ赨NC-31行使分泌過程中的功能是缺一不可的，但Munc-13同源結(jié)構(gòu)域卻表現(xiàn)出一些特殊的性質(zhì)。當(dāng)線蟲中的UNC-31缺少這一結(jié)構(gòu)