泛素连接酶RNF13对小鼠行为的影响及其分子机制的初步探讨

论文摘要

基因敲除模型在研究基因功能和发现药物作用新靶点等方面具有高度价值,基因敲除后的表型与作用机制和相关疾病的治疗存在密切的关系,从而极大地促进新药的发现。阐明情绪障碍以及学习记忆障碍产生的分子机制,为相关疾病提供分子检测指标以及潜在的药物靶点具有重要意义。E3泛素连接酶介导的蛋白泛素化在中枢神经系统的发育与疾病中发挥重要作用,本实验室发现和正在研究的RNF13蛋白是一个位于细胞内膜系统中具有泛素连接酶活性的糖蛋白。前期研究中建立了基于Cre-LoxP重组酶系统的条件基因打靶的RNF13基因敲除小鼠,我们利用行为学检测方法在整体动物水平上对RNF13的功能进行了检测。实验结果表明,与野生型小鼠相比,RNF13基因敲除小鼠的自主运动,运动协调能力,以及焦虑抑郁情绪水平均无明显变化,但学习记忆能力受损,且有显著性差异。为在分子水平上阐明RNF13的作用机理,我们对其相互作用蛋白（底物）进行了筛选和鉴定。通过GST pull down、免疫沉淀、共定位试验证明,SNARE相关蛋白Snapin能够与RNF13相互作用。进一步实验结果表明,在体外体内系统中,Snapin能够被RNF13泛素化。有趣的是,我们发现在细胞中通过瞬时表达不同水平的RNF13时,Snapin在高表达RNF13的细胞中表达量反而增加,二者呈正相关趋势,并非是经典的促进泛素化的Snapin降解。此结果提示,虽然Snapin作为RNF13的泛素化底物,但RNF13并不是通过泛素化Snapin而促进其降解,泛素化的Snapin可能通过对其他方式发挥其功能,如参与RNF13调控的学习记忆过程。以上结果表明,RNF13通过泛素化Snapin进而调节学习记忆过程。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 一、泛素蛋白酶体系统及其在中枢神经系统中的作用
• 1.1.泛素蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）
• 1.2.泛素蛋白酶体系统与突触可塑性
• 1.3.泛素蛋白酶体系统与神经退行性疾病
• 二、泛素连接酶RNF13
• 三、SNARE相关蛋白Snapin
• 四、本研究的主要内容和意义
• 第二章 材料与方法
• 一、实验材料
• 二、实验方法
• 2.1.RNF13基因敲除小鼠的鉴定
• 2.2.行为学检测
• 2.3.酵母二元杂交
• 第三章 实验结果
• 一、RNF13基因敲除小鼠的鉴定
• 1.1.RNF13基因敲除小鼠的基因型鉴定
• 1.2.在mRNA和蛋白质水平上鉴定RNF13基因敲除小鼠
• 二、RNF13基因敲除小鼠的行为学检测
• 2.1.RNF13基因敲除小鼠的运动协调能力
• 2.2.RNF13基因敲除小鼠的焦虑与抑郁水平
• 2.3.RNF13基因敲除小鼠的学习记忆能力
• 三、RNF13相互作用蛋白及底物的筛选与鉴定
• 3.1.RNF13相互作用蛋白的筛选与鉴定
• 3.2.体外体内实验证明Snapin是泛素连接酶RNF13的底物
• 3.3.RNF13与Snapin表达水平之间的关系
• 第四章 讨论
• 一、RNF13基因敲除小鼠为RNF13在整体动物水平上的功能研究提供模型
• 二、RNF13对动物学习记忆能力的影响
• 三、Snapin与神经系统发育及疾病
• 四、Snapin作为RNF13底物的功能
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历