本文選題：Erbin + β-2AR��； 參考：《河北醫(yī)科大學》2011年碩士論文

【摘要】：目的:Erbin(ErbB2相互作用蛋白)是2000年Borg[1]等通過酵母雙雜交篩選鑒定的一種新的Her2相互作用蛋白,該蛋白是LAP蛋白家族成員。LAP蛋白家族成員包括腦專一性蛋白Densin-180、線蟲的Let413、果蠅的Scribble等,該家族成員N末端含有16個富含亮氨酸的重復序列LRR(leucine rich repeat)或類似LRR的結構域,C末端含1-4個PDZ結構域。LAP蛋白在維持細胞結構、調節(jié)信號轉導通路、調控細胞生長發(fā)育和分化等方面發(fā)揮著重要的作用[2]。研究表明,Erbin的PDZ結構域對ErbB2在特定位點的定位或定向轉移起到重要作用。Erbin是一個多功能蛋白,可與多種蛋白發(fā)生相互作用,主要為參與細胞連接和細胞基質趨化作用相關的蛋白。其在腦、心肌等組織中表達水平較高,通常定位于細胞膜及相鄰細胞的連接處,參與細胞極性的形成,維持上皮細胞內環(huán)境的穩(wěn)定,介導Her2受體的細胞內定位。近年來的研究發(fā)現,Erbin在多條信號通路中發(fā)揮重要的作用。事實上,Erbin的生物學功能仍遠未被人們所認識。 β2腎上腺素能受體(β2-AR)是G蛋白偶聯受體(GPCR)家族的成員,在人體不同器官、組織中分布廣泛,心肌細胞、腎臟細胞、血管平滑肌細胞、支氣管平滑肌細胞和脂肪細胞等均有表達,在心血管系統(tǒng)中表達水平較高,主要作用為增強心肌的收縮力、收縮速率以及血管的舒張。兒茶酚胺可通過調控人體相應組織器官的功能使機體有效應對外界刺激,β2-AR以兒茶酚胺作為內源性配體,可識別并選擇性地與兒茶酚胺類物質特異性結合,通過第二信使cAMP引起胞內信號通路的活化,引起一系列生物學反應,調節(jié)、維持心臟的生理功能及血壓穩(wěn)態(tài)。兒茶酚胺-β2-AR系統(tǒng)對于維持心臟的生理功能及血壓的穩(wěn)態(tài)具有重要的作用,但是,兒茶酚胺的持續(xù)刺激引起經典的G蛋白偶聯受體活化可導致心肌細胞損傷。 原癌基因ErbB2/Her2是人表皮生長因子受體(EGFR)家族的重要成員,它是一種跨膜蛋白,屬于表皮生長因子受體家族,在細胞增殖和分化中起重要作用。它具有獨特的空間結構和很高的配體非依賴活性,參與細胞的分化、增殖等過程,介導MAPK信號通路的活化。Her2信號轉導途徑的異常不僅與腫瘤的發(fā)生、進展密切相關,也可以介導GPCR依賴的心肌功能的平衡。研究發(fā)現,心肌細胞中Her2缺失可導致心肌擴張。 絲裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)是細胞內的一類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。不同的細胞外刺激信號通過各自的特異性受體傳遞至細胞內,觸發(fā)MAPK信號通路的活化,誘導細胞產生不同的生物學效應(如細胞增殖、分化、轉化及凋亡等)。新近的研究發(fā)現,在心肌細胞中β2-AR可與Her2發(fā)生相互作用,兒茶酚胺刺激可通過誘導MAPK通路活化[3],參與心肌細胞的存活,但相關作用的分子機制還不清楚。我們在前期研究中發(fā)現,Erbin、Her2及β2-AR可組成分子復合物,敲低Erbin表達可明顯降低兒茶酚胺刺激誘導的MAPK信號通路的活化。這些結果提示,Erbin可能作為支架蛋白介導Her2和β2-AR的相互作用[4]。 本課題通過解析Erbin介導β2-AR與Her2相互作用的分子機制,試圖闡釋Erbin在兒茶酚胺誘導的MAPK信號通路活化中的調控作用,相關研究內容在國內外尚未見報道,所以本研究結果可能為心血管疾病發(fā)病機制的闡明提供新的線索。 方法: 1通過免疫共沉淀技術驗證Erbin、Her2及β2-AR之間的相互作用。 2利用Erbin的不同突變體,通過免疫共沉淀及共聚焦顯微鏡觀察,分析Erbin與Her2、β2-AR相互作用的功能域。 3利用Erbin突變體、敲低Erbin表達及β2-AR激動劑探討Erbin在兒茶酚胺誘導的MAPK信號通路激活中的作用。 結果: 1免疫共沉淀結果證實Erbin、β2AR及Her2可發(fā)生相互作用。 2免疫共沉淀和共聚焦顯微鏡結果證實Erbin PDZ結構域介導β2-AR與Her2的相互作用。 3結合轉入Erbin siRNA敲低Erbin表達細胞的western blot揭示Erbin在兒茶酚胺誘導的MAPK信號通路活化中起正調控作用。 結論: Erbin通過其PDZ結構域介導β-2AR與Her2相互作用;Erbin在EGF誘導的MAPK通路活化中起負調控作用;Erbin在兒茶酚胺誘導的MAPK通路活化中起正調控作用。
[Abstract]:Objective: Erbin (ErbB2 interaction protein) is a new Her2 interaction protein identified by yeast two hybrid in 2000 Borg[1] and so on. The protein is a member of the LAP protein family.LAP family members including brain specific protein Densin-180, nematode Let413, and Drosophila Scribble, and the N end of the family members contains 16 rich light. The repeating sequence of LRR (leucine rich repeat) or LRR like domains. The C terminal contains 1-4 PDZ domains.LAP proteins that play an important role in maintaining cell structure, regulating signal transduction pathways, regulating cell growth and differentiation and other aspects. The [2]. study shows that Erbin PDZ domain is located or directed at the specific location of ErbB2. Metastasis plays an important role in.Erbin, a multifunctional protein that can interact with a variety of proteins, mainly involved in cell connections and cellular matrix chemotaxis. It is highly expressed in brain, myocardium and other tissues, usually located at the junction of cell membrane and adjacent cells, and participates in the formation of cell polarity and maintenance. The environmental stability of the skin cells mediates the intracellular localization of Her2 receptors. Recent studies have shown that Erbin plays an important role in multiple signaling pathways. In fact, the biological functions of Erbin are still far from being recognized.
Beta 2 adrenergic receptor (beta 2-AR) is a member of the G protein coupled receptor (GPCR) family. It is widely distributed in different organs and tissues of the human body. Myocardial cells, renal cells, vascular smooth muscle cells, bronchial smooth muscle cells and adipocytes are expressed, and the expression level is high in the heart blood tube system. The main function is to enhance the contraction of the myocardium. Catecholamines can effectively respond to external stimuli by regulating the functions of the corresponding tissues and organs of the human body. Beta 2-AR is an endogenous ligand with catecholamine, which recognizes and selectively combines with catecholamines, and induces activation of intracellular signaling pathways through second messenger cAMP. A series of biological responses regulate the physiological functions of the heart and maintain the homeostasis of the blood pressure. The catecholamine beta 2-AR system plays an important role in maintaining the physiological function of the heart and the homeostasis of the blood pressure. However, the continuous stimulation of catecholamine induced the activation of the classical G protein coupled receptor can lead to myocardial cell damage.
Proto oncogene ErbB2/Her2 is an important member of the human epidermal growth factor receptor (EGFR) family. It is a transmembrane protein, which belongs to the epidermal growth factor receptor family. It plays an important role in cell proliferation and differentiation. It has a unique spatial structure and a very high ligand without dependence on viability, participates in cell differentiation, proliferation and other processes, and mediates MAPK The abnormalities of the activated.Her2 signal transduction pathway in the signal pathway are not only closely related to the development of the tumor, but also can mediate the balance of the function of the GPCR dependent myocardium. It is found that the absence of Her2 in cardiac myocytes can lead to myocardial dilatation.
The mitogen activated protein kinase (mitogen-activated protein kinases, MAPK) is a kind of serine / threonine protein kinase in the cell. Different extracellular stimulation signals pass through the specific receptor to the cell, triggering the activation of the MAPK signaling pathway and inducing the cell to produce different biological effects (such as cell proliferation and differentiation). Recent studies have found that beta 2-AR can interact with Her2 in cardiac myocytes. Catecholamine stimulation can activate [3] by inducing the MAPK pathway to participate in the survival of cardiac myocytes, but the molecular mechanism of the related effects is not clear. In our previous study, we found that Erbin, Her2 and beta 2-AR can form molecular complexes, knocking. Low Erbin expression can significantly reduce the activation of MAPK signaling pathway induced by catecholamine stimulation. These results suggest that Erbin may be used as a scaffold protein to mediate the interaction of Her2 and beta 2-AR [4].
By analyzing the molecular mechanism of Erbin mediated interaction between beta 2-AR and Her2, this study attempts to explain the regulatory role of Erbin in the activation of MAPK signaling pathway induced by catecholamine. The relevant research content has not yet been reported at home and abroad, so the results of this study may provide new clues for the elucidation of the pathogenesis of cardiovascular disease.
Method:
1 the interaction between Erbin, Her2 and beta 2-AR was verified by CO immunoprecipitation.
2 using Erbin mutants, the functional domains of Erbin interacting with Her2 and beta 2-AR were analyzed by immunoprecipitation and confocal microscopy.
3 to explore the role of Erbin in the activation of catecholamine induced MAPK signaling pathway by using Erbin mutants, knockdown of Erbin expression and beta 2-AR agonists.
Result:
1 co immunoprecipitation results showed that Erbin, beta 2AR and Her2 could interact.
2 co immunoprecipitation and confocal microscopy confirmed that the Erbin PDZ domain mediates the interaction between beta 2-AR and Her2.
3 combined with Western blot knockdown of Erbin expression cells in Erbin siRNA, Erbin can play a positive role in the activation of catecholamine induced MAPK signaling pathway.
Conclusion: Erbin mediates the interaction of beta -2AR and Her2 through its PDZ domain, and Erbin plays a negative regulatory role in the activation of MAPK pathway induced by EGF, and Erbin plays a positive role in the activation of the MAPK pathway induced by catecholamine.
【學位授予單位】：河北醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：R363

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本文編號：2083700