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研究目的:电压门控钙离子通道(voltage-gated calcium channel,Cav)对于维持可兴奋细胞钙稳态及其正常结构和生理功能具有重要作用。Cav膜表达的调控正日益受到关注,其孔道结构成分α1亚单位的膜转运及在缺乏Cav辅助亚单位的条件下其膜转运的变化和机制,目前仍不清楚。本研究探讨了14-3-3蛋白在Cav2.2通道膜转运过程中的作用及其机制。 研究内容:14-3-3蛋白是否调控及如何调控Cav2.2通道膜转运,探索14-3-3蛋白对Cav2.2通道膜转运的影响及其转运途径和相关的可能机制。 研究方法:逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测tsA-201细胞和小鼠脑中各类内源性Cav通道辅助亚单位mRNA的表达情况;免疫印迹、免疫共沉淀方法研究14-3-3蛋白与Cav2.2钙通道孔道结构成分α1B亚单位C末端片段之间的相互作用;细胞免疫荧光染色及激光共聚焦技术,观察Cav2.2α1B以及Cav2.2α1BC末端片段的质膜表达情况,探索14-3-3蛋白对Cav2.2α1B膜转运的影响及可能作用机制;单细胞膜片钳电生理技术检测tsA-201细胞上转染的Cav2.2α1B通道电流密度及原代培养的海马神经元上的Cav2.2道电流密度,从功能角度进一步观察14-3-3蛋白对Cav2.2α1B膜表达的影响以及Cavβ亚单位与14-3-3蛋白协同调控Cavα1膜表达的可能性。 结果:在缺乏Cav辅助亚单位条件下,14-3-3τ增强Cav2.2α1B膜表达水平,而表达14-3-3蛋白抑制肽(pSCM138)阻断14-3-3蛋白与Cav2.2α1B之间的相互作用,则会抑制14-3-3蛋白增强Cav2.2α1B膜表达水平效应;Cav2.2α1B C末端存在一段内质网滞留信号,14-3-3蛋白能够影响包含此内质网滞留信号序列的Cav2.2α1B C末端片段(CT1,aa1706-1940)而改变其膜表达水平,却不影响无此信号序列的CT2(aa2102-2220);14-3-3蛋白屏蔽内质网滞留信号从而增强CT1膜表达水平这一现象在被pSCM138阻断两者之间的相互作用时消失;无论在细胞系还是在培养的海马神经元,14-3-3蛋白与Cavβ亚单位均能够协同调控Cav2.2膜表面表达水平。 结论:14-3-3蛋白通过屏蔽Cav2.2α1B C末端近端的内质网滞留信号来促进Cav2.2通道膜转运,且其能够与Cavβ辅助亚单位协同调控Cav2.2通道膜表达。