【摘要】：精神分裂症是一种严重的精神疾病,它具有很强的遗传背景。流行病学调查揭示了约有0.5%-1%的人口会罹患此病。到目前为止,许多基因都被发现与精神分裂症发病相关。本论文关注的DTNBP1基因(编码蛋白dysbindin-1)序列中的一些单核苷多态性位点已经被证实是精神分裂症发病的风险因素。更为重要的是,在精神分裂患者大脑皮层区dysbindin-1的蛋白水平被发现有显著下调,而在精神分裂患者海马区中,dysbindin-1 mRNA水平也被发现是显著减少的。大脑高级认知功能的研究显示DTNBP1基因上的单核苷多态性与前脑功能有关。因此dysbindin-1的功能被认为与精神分裂症的发病密切相关。 过去对dysbindin-1的功能研究显示其在突触前膜和后膜上都可以调节神经突触功能的活性。这种调控能力被认为是通过与一些位于突触的蛋白结合而调节神经突触递质释放和信号转导功能。因此Dysbindin-1在脑中的减少可能影响了递质系统从而增加了罹患精神分裂症的风险。 近来也有一些研究认为dysbindin-1参与了神经发育过程,然而机制还不清楚。由于神经发育异常也被认为是精神分裂发病的一个相关因素,因此对dysbindin-1参与神经发育的机制研究将有助与我们了解精神分裂症的发病。 在本文中,我们首先使用酵母双杂交系统在人类胎脑文库中为dysbindin-1寻找到了一个新的结合蛋白：necdin。并且证实了dysbindin-1通过调节necdin的胞内分布影响核内重要转录因子p53的转录活性,最终通过p53影响了神经发育过程。主要研究结果如下： 1、我们运用酵母双杂交系统,在人胎脑文库中筛选到了dysbindin-1新的结合蛋白：necdin。通过体外pulldown和免疫共沉淀的实验方法进一步证实了这个结合,并且发现dysbindin-1第97-118氨基酸序列为介导其与necdin结合的一个重要domain。我们同时运用细胞免疫化学和报告基因测试证明了dysbindin-1通过与necdin结合并且促进necdin由胞核转运到细胞质之中。由于necdin是一个核内转录抑制因子,dysbindin-1通过改变necdin的定位也进一步促进了核内转录因子p53的转录活性。 2、由于p53的转录活性对于神经早期发育非常重要,因此我们进一步将dysbindin-1促p53转录活性的作用与神经发育联系起来。我们在培养细胞系中敲减dysbindin-1的表达引起了细胞分化中突起生长障碍。进一步通过RT-PCR技术检测,显示了dysbindin-1表达减少之后,p53转录调控的神经发育相关蛋白Coronin 1b和Rab13的表达也因此减少。在敲减了内源性dysbindin-1而导致神经突起生长障碍的培养细胞系中超表达外源性p53可恢复细胞神经突起生长的能力。这些结果表明了dysbindin-1通过p53途径影响神经突起发育。 3、在dysbindin-1缺失的小鼠品系sandy mice中的检测,也表明p53下游转录调节的蛋白p21、Coronin 1b以及Rab13相比与野生型鼠都有显著减少。在体外培养的sandy mice大脑皮层原代神经元神经突起生长长度相比于野生型鼠也有显著变短。进一步证实了在体水平上dysbindin-1通过影响p53转录而影响神经发育的可能。 综上所述,本文系统性的论证了dysbindin-1通过对necdin细胞定位的影响而调节了p53转录活性的影响,为dysbindin-1参与神经发育过程提供了一个分子机制上的解释。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R749.3
【共引文献】
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本文编号：2775690
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