课题基金基金详情
CNX/CRT循环在ABCA3突变体功能障碍中的作用及药物干预研究
结题报告
批准号:
81100456
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
周熙惠
依托单位:
学科分类:
H0421.新生儿相关疾病
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
史瑞明、强华、霍建华、范力宏、惠智燕、李媛、万红梅、张葳、雷新军
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中文摘要
新生儿呼吸窘迫综合征(NRDS)是引起新生儿死亡的常见急重症,ABCA3基因缺陷是重症NRDS和小儿慢性肺疾病重要的遗传学病因,ABCA3基因变异引起ABCA3蛋白折叠运输缺陷是其主要的致病机制。研究显示化学分子伴侣可以改善某些遗传性疾病的蛋白折叠缺陷,部分恢复突变蛋白功能。根据文献报道及我们的前期研究,我们认为钙调蛋白/钙网蛋白(CNX/CRT)可能参与了ABCA3突变体蛋白功能缺陷的机制,同时也在药物分子伴侣改善突变体蛋白表达中发挥作用。本课题以4个与NRDS相关的ABCA3突变体为研究对象,探讨CNX/CRT在ABCA3突变体蛋白表达中的作用,组合药物分子能否改善ABCA3突变蛋白功能,明确CNX/CRT在其中发挥的作用;并探讨携带ABCA3突变体的大鼠对慢性肺损伤的易感性,组合药物分子伴侣的治疗价值及其可能的机制,研究结果可为NRDS的发病机制和寻找新的治疗措施提供依据。
英文摘要
ABCA3蛋白特异性的表达于人肺泡Ⅱ型上皮细胞,定位于板层小体膜上,在板层小体的形成及肺表面活性物质的代谢过程中发挥重要作用。ABCA3基因缺陷可导致致死性新生儿呼吸窘迫综合征和儿童慢性间质性肺疾病,基因变异引起的蛋白折叠运输缺陷可能是其主要的致病机制。本研究构建了ABCA3基因的三个错义突变p.V337G、p.M723I和 p.S1658G的绿色荧光表达载体,探讨ABCA3基因突变的致病机制及其可能的治疗药物。首先我们将构建的ABCA3野生型及三个突变基因表达载体分别转染人A549细胞,使用电镜观察其超微结构。观察结果显示,野生型ABCA3基因可以诱导A549细胞形成正常的板层小体,而ABCA3基因突变体p.V337G、p.M723I和 p.S1658G诱导A549细胞形成异常板层小体,提示这三个错义突变为有害突变,而非中性突变。其次我们通过共聚焦显微镜观察了突变体对ABCA3蛋白定位的影响,结果发现野生型ABCA3蛋白呈环形且较少与内质网融合,p.S1658G突变蛋白观察结果与野生型相似,但是p.V337G和p.M723I突变蛋白存在较多点状形态,且与内置网蛋白融合较多,尤其是p.M723I突变蛋白,说明p.V337G和p.M723I突变影响了ABCA3蛋白的定位,使蛋白滞留于内质网,提示p.V337G和p.M723I的致病机制可能与蛋白折叠运输缺陷有关。继而我们通过RT-PCR和Western Blotting技术检测突变对基因表达的影响,结果显示与野生型相比,突变型基因在mRNA水平的表达无明显差异,但是p.V337G和p.M723I突变体在蛋白水平的表达降低,尤其是p.M723I突变体低分子量形式的蛋白表达明显低于野生型基因,进一步提示p.V337G和p.M723I变异的致病机制可能与蛋白折叠运输缺陷有关。同时我们在研究中发现,表达p.V337G和p.M723I突变体的A549细胞中内质网分子伴侣钙调蛋白/钙网蛋白的表达量较野生型增高。最后,我们使用药物分子伴侣姜黄素对表达p.M723I突变体的A549细胞进行干预,结果显示姜黄素可以部分纠正p.M723I蛋白的内质网滞留,干预后ABCA3蛋白的表达量,尤其是低分子量形式的蛋白的表达量增加,提示姜黄素可以改善p.M723I蛋白折叠运输缺陷,可能作为治疗ABCA3突变所致的肺疾病的候选药物。
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