泛素C末端水解酶-L1活性抑制對tau蛋白降解及其機制研究.pdf

1、泛素C末端水解酶L1（UbiquitinC-terminalhydrolaseL1，UCH-L1）是泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(ubiquitin-proteasomesystem，UPS)中一種重要的去泛素化酶(deubiquitinating-enzymes，DUBs)，參與并維持大腦中神經(jīng)元的正常結(jié)構(gòu)及認(rèn)知功能。Tau蛋白是神經(jīng)組織中的主要微管相關(guān)蛋白之一，其生理學(xué)功能是促進神經(jīng)元細(xì)胞骨架與微管的裝配。異常修飾的tau蛋白可以在體內(nèi)逐漸聚

2、集形成神經(jīng)原纖維纏結(jié)繼而引發(fā)神經(jīng)變性疾病。研究表明，UCH-L1活性與神經(jīng)原纖維纏結(jié)數(shù)量負(fù)相關(guān)，提示UCH-L1與tau蛋白的異常病變密切聯(lián)系。因此本研究重點探討UPS系統(tǒng)中UCH-L1功能障礙對神經(jīng)瘤細(xì)胞(N2acell)中tau蛋白的代謝和功能的影響及其可能機制。
　　本實驗用不同濃度(2.5、5、10μM)的UCH-L1活性抑制劑LDN處理N2a細(xì)胞1h，利用免疫印跡技術(shù)檢測細(xì)胞的UPS系統(tǒng)中多聚泛素和單體泛素含量的改變;用

3、免疫印跡和免疫共沉淀的方法分別檢測細(xì)胞中tau蛋白泛素化、tau蛋白總量和tau蛋白磷酸化以及tau蛋白微管結(jié)合功能的改變;利用Thioflavine-S和AT8染色來觀察β-折疊結(jié)構(gòu)的異常聚集體的形成以及該聚集體和磷酸化的tau蛋白的共定位關(guān)系;利用免疫印跡技術(shù)檢測細(xì)胞中PSD-95的含量和CREB的活性變化，初步探索了UCH-L1活性抑制與突觸結(jié)構(gòu)和記憶相關(guān)蛋白合成的關(guān)系。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)細(xì)胞中多聚泛素含量隨著LDN處理濃度的增

4、大而逐漸增加，而單體泛素的含量則是呈LDN劑量依賴性減少的(P＜0.05);(2)細(xì)胞中tau蛋白泛素化水平隨著LDN濃度的增加顯著上升(P＜0.05);(3)與對照組相比，總tau蛋白、tau-Thr205、Thr231、Ser396位點的磷酸化顯色反應(yīng)均呈現(xiàn)出LDN劑量依賴性的增加(P＜0.05);(4)通過紫杉醇穩(wěn)定微管后，在細(xì)胞提取液的上清中檢測到的tau蛋白（游離的tau蛋白）含量呈LDN劑量依賴性增加(P＜0.05)，而沉淀

5、中tau蛋白（與微管緊密結(jié)合的tau蛋白）的含量逐漸減少，說明隨著UCH-L1活性被抑制，tau蛋白與微管的結(jié)合能力逐漸減弱;(5)分別用AT8抗體（識別tau-Ser202/Thr205位點）和Thioflavine-S染色（識別異常β-折疊結(jié)構(gòu)的蛋白）進行細(xì)胞內(nèi)的免疫熒光共定位。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著抑制劑LDN濃度的加大，AT8和Thioflavine-S的顯色程度均逐漸加強，且兩者在胞內(nèi)具有共定位關(guān)系。這說明LDN處理誘導(dǎo)了胞內(nèi)蛋白質(zhì)的