蛋白质量控制因子UFD-2在轴突再生中的功能与机制研究

发布时间：2024-04-02 03:46

　　蛋白质量控制(Protein Quality Control,以下简称蛋白质控)系统负责保证生物体内蛋白质的稳定并降解错误折叠的蛋白质,以此维持着生物体内环境的稳态。轴突再生是轴突损伤后神经系统自我修复的重要一环,在神经再生的过程中神经元需要恢复细胞内环境稳态,并进行大量的蛋白质合成和降解,这些过程需要蛋白质控系统的高度参与。目前蛋白质控系统在神经再生中的作用以及机制尚不明确,因此研究这一关键问题不仅有助于我们了解神经再生的分子机制,也能够为神经损伤的治疗提供理论基础。在这里,我们利用激光损伤秀丽隐杆线虫神经元的模型,来测试不同蛋白质控分子对轴突再生的作用。在系统性地筛选线虫基因突变品系之后,我们发现了蛋白质控分子之一的E3泛素连接酶UFD-2抑制线虫PLM感觉神经元和DD2运动神经元轴突的再生。与此同时,我们发现肿瘤抑制因子p53的线虫同源蛋白CEP-1对线虫轴突再生也有重要作用。在PLM和DD2神经元轴突损伤后,UFD-2缺失的动物轴突再生显著增加,而CEP-1缺失的动物轴突再生显著减少。组织特异性基因拯救实验显示在神经元或者其它部分非神经元组织中表达CEP-1或者UFD-2可逆转...

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【部分图文】：

图1.1线虫模型：线虫包含消化系统（绿色）、生殖系统（黄色）、肌肉（蓝色）和神经系统（红色和粉红色）

浙江大学硕士学位论文绪论32004年，科学家运用飞秒脉冲激光，成功实现了对线虫体内单轴突的定点损伤，并且在损伤后，观察到了有功能性的轴突再生[6]。脉冲式激光利用其平均能量低而瞬时能量高的特点，实现了定点损伤单个轴突，同时不影响周围组织的目标。除此之外，线虫unc-70基因突变带....

图1.2UFD2蛋白物种进化分析

浙江大学硕士学位论文绪论6图1.2UFD2蛋白物种进化分析。[15]A.各种物种UFD2a与UFD2b蛋白碱基比较。B.UFD2蛋白进化树。目前已知UFD2的重要分子功能是与细胞中蛋白质控的核心分子p97（也被称为CDC48或VCP）结合，帮助p97识别并泛素化蛋白底物[16,1....

图2.1PLM神经元损伤模型:对Pmec-4::GFP标记的PLM神经元轴突进行激光损伤，并在损伤24hr后，进行再生成像

浙江大学硕士学位论文材料与方法3210倍物镜下找到线虫后将其移至视野中央并切换至100倍镜，微调焦距，将线虫尾部（PLM损伤）或身体中部（DD2损伤）移至视野中央。iii.通过软件进行激光损伤。开启相机与激光，通过电脑屏幕找到相应轴突，在距PLM神经元胞体40μm或DD2轴突中间....

图2.2DD2神经元损伤模型:对Punc-25::GFP标记的DD2神经元轴突进行激光损伤，并在损伤24hr后，进行再生成像

浙江大学硕士学位论文材料与方法33图2.2DD2神经元损伤模型:对Punc-25::GFP标记的DD2神经元轴突进行激光损伤，并在损伤24hr后，进行再生成像。A.用Punc-47::GFP标记的线虫荧光表达图谱。B.DD2神经元损伤模式图。C.DD神经元损伤24hr后再生情况分....

本文编号：3945765