论文摘要
[背景]阿尔茨海默病（Alzheimer disease, AD）的两大特征性病理改变为：过度磷酸化的Tau蛋白在细胞内的聚集形成神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles, NFTs）,和p-淀粉样多肽（β-amyloid, Aβ）在细胞外的沉淀形成老年斑（senile plaques, SPs）,导致神经元的退化和功能缺失,出现渐进性记忆障碍、认知功能障碍、语言障碍及人格改变等痴呆症状。死亡相关蛋白激酶1（death-associated protein kinase1, DAPK1）是由钙／钙调蛋白调节的、可引起其底物在丝、苏氨酸位点发生磷酸化修饰的蛋白激酶,它在肿瘤细胞表达减少,而在神经退行性病变中表达增多,其作用是诱导细胞凋亡、自噬和坏死,并在信号传导、肿瘤的发生发展和神经退行性病变中起重要作用。用全基因组关联研究（genome-wide association study, GWAS）和单核苷酸多态分析（gene-centric single nucleotide polymorphisms, SNP）研究证明DAPK1的表达与迟发型阿尔茨海默病密切相关。本课题组研究发现,Tau蛋白磷酸化能够对抗外源性的凋亡诱导剂诱导的凋亡,从而最终导致神经元发生退行性变。但Tau蛋白磷酸化能否对抗脑内内源性凋亡诱导因子如DAPK1诱导的细胞凋亡,目前尚不清楚。[目的]探讨DAPK1对Tau蛋白磷酸化的作用及Tau蛋白磷酸化在DAPK1诱导的细胞凋亡中的作用。[方法]实验选取10月龄C57小鼠、hTau小鼠及Tg2576小鼠,分离皮层和海马等脑组织,用Western Bolt方法检测DAPK1和Tau蛋白在各组织中的表达；用免疫组化观察DAPK1及AD相关磷酸化位点在皮层和海马中的分布。分别用HEK293/wt、N2a和HEK293/tau细胞转染wtDAPK、siDAPK、mutant DAPK1、siMARK2质粒48小时,或24小时后采用无血清诱导细胞凋亡,采用免疫组织化学或免疫印迹检测Tau蛋白磷酸化、磷酸酯酶或蛋白激酶的活性及凋亡蛋白的表达水平；采用CCK8检测细胞活性,Hochest和TUENL染色检测细胞凋亡情况；采用免疫共沉淀检测DAPK1和Tau蛋白的相互作用；采用细胞免疫荧光的方法检测DAPK1和Tau蛋白共定位情况。[结果]结果发现hTau转基因小鼠脑片DAPK1的表达量和正常C57小鼠相比明显升高,并且表达部位也由突起和细胞膜转入胞浆。通过无血清诱导凋亡的方式使DAPK1激活,发现无论细胞的活性还是凋亡因子的表达以及细胞核固缩等指标,Tau蛋白的过表达可明显改善细胞凋亡。HEK293/Tau细胞内转染wtDAPK1质粒或siDAPK1质粒后,可调节Tau蛋白的Thr231, Ser262和Ser396位点磷酸化水平。与Thr231, Ser262和Ser396位点磷酸化有关的蛋白激酶和磷酸酯酶：PP2A, GSK-3β、PKA、CaMKⅡ、Cdc2、Cdk5和MARK2,不涉及DAPK1诱导的Tau蛋白磷酸化的机制中。采用免疫共沉淀方法,发现Tau和DAPK1可以形成复合体；免疫荧光染色发现DAPK1与总Tau（Tau-5或R134d）和pT231在细胞膜上有共定位。用kinase区缺失的突变DAPK1质粒转染HEN293/Tau细胞后,发现pT231,pS262和pS396水平没有改变。[结论]DAPK1可以通过磷酸化Tau蛋白的Thr231,Ser262和Ser396位点,而对抗其诱导的细胞凋亡。
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标签：死亡相关蛋白激酶论文; 阿尔茨海默病论文; 蛋白论文; 磷酸化论文; 凋亡论文;