神经元线粒体逆向运输机制及功能研究

批准号:
31171369
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
康建胜
依托单位:
学科分类:
C0701.细胞器及亚细胞结构、互作与功能
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
谢涛嵘、王帅玉、郝剑瑾、刘治东、张苏、刘春凤、闫诚、乔珊珊
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中文摘要
细胞质动力蛋白Dynein是一个多亚基的运输蛋白,将生物大分子、囊泡及细胞器等运输至微管的负端。在神经元中,Dynein负责囊泡等物质的快速逆向运输,不同动力蛋白复合物对运输对象有特异的选择性,而动力蛋白中链是动力蛋白复合物及囊泡等配体的主要结合亚基。目前,Dynein对线粒体的选择性逆向运输机制及功能尚未阐明。本研究以动力蛋白中链亚型为突破口,研究功能受损线粒体的逆向运输机制及功能,尤其是功能受损的线粒体与选择性运输的关系仍未阐明。本课题将深入研究Dynein中链亚型的作用及功能,尤其对线粒体逆向转运的作用及其机制,以及线粒体在神经元生长、发育及功能发挥中的作用,为阿茨海默症等神经退行性疾病的临床研究和诊断提供理论依据。
英文摘要
Dynein是细胞内的重要马达蛋白,负责生物分子、囊泡及细胞器等的逆向运输,对神经元的生长、轴突的极性形成、树突的分化和树突棘的发育等都有重要作用,神经元萎缩是神经退行性疾病的主要病理学特征。我们通过shRNA特异性的敲减大鼠海马神经元中Dynein1中链蛋白1(Dync1i1)的表达,发现Dync1i1的敲减可以导致神经元内线粒体动态运输受阻,神经元的树突萎缩,维持了神经元胞内ATP浓度的不变,但神经元电活动时产生的钙内流降低。考虑到线粒体动态运输受阻会导致功能失常的线粒体积累,我们利用TMRE抑制线粒体的功能模拟线粒体功能失常,发现线粒体功能失常也能引发神经元的萎缩。在此基础上,我们发现激活RAS-RAF-MEK信号通路可以显著的抑制Dync1i1敲减以及TMRE诱导线粒体功能失常引起的树突萎缩, MEK介导的自噬在这一过程中发挥了重要作用。本项目发现RAS-RAF-MEK信号通路具有广泛的保护作用,为神经退行性疾病的防治提供了新的思路和策略。
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