本文選題：老年性癡呆 + 小泛素化修飾1�。� 參考：《復旦大學》2012年碩士論文

【摘要】：阿爾茨海默病(Alzheimer disease, AD)是以智能衰退為主要表現(xiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。AD的主要病理特征為腦內分布有大量的β-淀粉樣蛋白(β-amyloid,Aβ)沉積形成的老年斑(senile plaque, SP)、申經(jīng)元內高度磷酸化tau蛋白聚集形成的神經(jīng)原纖維纏結(neurofibrillary tangle)、神經(jīng)元營養(yǎng)障礙、神經(jīng)元的大量丟失、突觸的損害和丟失。本實驗分別用SH-SY5Y細胞和APPswe/PS1△E9AD轉基因鼠進行了老年癡呆病理與小泛素相關修飾物(small ubiquitin-related modifer, sumo-1)的相關研究。主要研究結果如下： 第一部分：Aβ毒性作用、蛋白酶體系統(tǒng)抑制和SUMO-1修飾的關系 1.在Aβ對SUMO-1誘導作用的研究中,我們觀察到,SH-SY5Y細胞經(jīng)Aβ處理后,SUMO-1修飾沒有顯著變化,而在過表達SUMO-1的情況下,Aβ可促進SUMO-1的修飾；Aβ促進SUMO修飾和去修飾系統(tǒng)中的UBA2, RANBP2和SENP1表達,抑制UBC9表達；SUMO-1過表達可以增強Aβ對UBA2的促進作用,抑制Aβ對UBC9的抑制作用使UBC9表達明顯增加,抑制Aβ對SENP1的促進作用。以上結果表明在SUMO-1過表達條件下,Aβ可能通過SUMO修飾系統(tǒng)誘導SUMO修飾增多。 2.在對Aβ誘導的泛素-蛋白酶體抑制與SUMO-1修飾關系的研究中,免疫印跡結果顯示SH-SY5Y細胞模型經(jīng)Aβ處理可誘導泛素修飾蛋白在高分子量部位的顯著增加,提示Aβ可誘導蛋白酶體系統(tǒng)抑制,而SUMO-1過表達可增加泛素修飾蛋白的堆積。蛋白酶體抑制劑MG132可以誘導泛素化蛋白增多,對SUMO-1的修飾增加不明顯；但在SUMO-1過表達條件下,蛋白酶體抑制可以促進SUMO-1的修飾,同時SUMO-1過表達可以促進MG132誘導的泛素化蛋白增加。SUMO-1過表達可以促進MG132誘導的UBC9, UBA2增加,抑制MG132誘導的SENP1增多,表明蛋白酶體抑制時,SUMO修飾系統(tǒng)發(fā)生改變,SUMO-1過表達可起促進作用。 3. SUMO-1抑制MG132誘導caspase3、-6的激活,SUMO-1在一定程度上對蛋白酶體抑制產(chǎn)生的凋亡有抑制作用,說明SUMO-1有一定的抗凋亡作用。 4.在SH-SY5Y細胞模型中,免疫印跡結果顯示,SUMO-1過表達可以促進Ap誘導的高分子量tau蛋白磷酸化的增加；磷酸酯酶抑制劑可以促進SUMO-1化修飾蛋白的增加,但作用不是很強。 第二部分APPswe/PS1△E9轉基因鼠中SUMO-1及p-tau相關 1.同12個月齡野生型小鼠相比,12個月齡APPswe/PS1△E9AD轉基因鼠腦內,免疫印跡實驗檢測顯示多個腦區(qū)有SUMO-1蛋白表達及修飾的顯著增加,同時伴有泛素修飾蛋白的增加,和tau蛋白磷酸化的增加。 2.用12個月齡的APPswe/PS1△E9轉基因鼠腦可溶性蛋白組分中進行免疫沉淀研究,結果顯示用SUMO-1抗體免疫沉淀的蛋白,進行免疫印跡實驗,結果發(fā)現(xiàn)與12月齡野生型小鼠相比APP.PS422抗體標記的磷酸化tau沒有明顯的變化,而tau5抗體標記的總tau蛋白有所增加,而AT8抗體標記的磷酸化tau蛋白減少。 3.免疫熒光雙標顯示,在12個月齡的APPswe/PS1△E9轉基因鼠中,Ap老年斑中存在SUMO-1,及SUMO-1與p-TAU的部分共定位。在12個月齡的APPswe/PS1△E9轉基因鼠,腦可溶性蛋白組分SUMO-1化的磷酸化tau蛋白減少,可能因為這部分蛋白大多呈不容狀態(tài)。這提示SUMO-1可能參與AD慢性的神經(jīng)退行性變病理。 總之,SUMO-1過表達可促進Ap誘導的SUMO-1修飾系統(tǒng)和蛋白酶體系統(tǒng)的變化,導致SUMO-1修飾蛋白和泛素修飾蛋白增加,Ap誘導的SUMO-1修飾系統(tǒng)的變化可能與Ap誘導的蛋白酶體系統(tǒng)的抑制有關。SUMO-1過表達可能促進蛋白的沉積和tau聚集,但是對急性的凋亡有抑制作用。
[Abstract]:Alzheimer disease (AD) is the main pathological feature of the neurodegenerative disease.AD, which is mainly manifested by the intelligence decline, which consists of a large number of beta amyloid (beta -amyloid, A beta) deposition in the brain (senile plaque, SP), and the aggregation of neurogenic fibers from the highly phosphorylated tau protein in the meta. Neurofibrillary tangle, neurotrophic disorder, massive loss of neurons, damage and loss of synapses. This experiment used SH-SY5Y cells and APPswe/PS1 Delta E9AD transgenic mice to study the pathology of Alzheimer's disease (small ubiquitin-related modifer, SUMO-1), and the main research results were as follows. Below:
Part one: the relationship between A beta toxicity, proteasome inhibition and SUMO-1 modification.
1. in the study of the induction of SUMO-1 by A beta, we observed that SUMO-1 modification did not change significantly after A beta treatment, while A beta could promote the modification of SUMO-1 in the presence of SUMO-1, and A beta promoted SUMO modification and the UBA2 in the modification of the system. RANBP2 and expression could inhibit the expression of SUMO-1. The inhibitory effect of beta on UBA2, inhibiting the inhibition of A beta on UBC9 significantly increases the expression of UBC9 and inhibits the promotion of A beta to SENP1. The above results show that A beta may induce the increase of SUMO modification by the SUMO modification system under the condition of SUMO-1 overexpression.
2. in the study of the relationship between A beta induced ubiquitin proteasome inhibition and SUMO-1 modification, the results of immunoblotting showed that the SH-SY5Y cell model could induce a significant increase in the ubiquitin modified protein in the high molecular weight site by A beta treatment, suggesting that A beta could induce the inhibition of proteasome system, and the overexpression of SUMO-1 could increase the accumulation of ubiquitin modified proteins. White enzyme inhibitor MG132 can induce the increase of ubiquitin protein and not increase the modification of SUMO-1. But under the SUMO-1 overexpression, proteasome inhibition can promote the modification of SUMO-1, while SUMO-1 overexpression can promote MG132 induced ubiquitin protein to increase.SUMO-1 overexpression can promote MG132 induced UBC9, UBA2 increase, Inhibition of MG132 induced increase in SENP1 indicates that the SUMO modification system changes when proteasome is inhibited, and over expression of SUMO-1 can play a promoting role.
3. SUMO-1 inhibited MG132 induced Caspase3 and -6 activation. SUMO-1 inhibited the apoptosis induced by proteasome inhibition to some extent, indicating that SUMO-1 had a certain anti apoptosis effect.
4. in the SH-SY5Y cell model, the results of immunoblotting showed that the overexpression of SUMO-1 could promote the increase of the phosphorylation of high molecular weight tau protein induced by Ap, and the phosphate esterase inhibitor could promote the increase of the SUMO-1 modified protein, but the effect was not very strong.
The second part is related to SUMO-1 and p-tau in APPswe/PS1 Delta E9 transgenic mice.
1. compared with 12 month old wild type mice, the immunoblotting test showed that there was a significant increase in the expression and modification of SUMO-1 protein in multiple brain regions, with the increase of ubiquitin modified protein and the increase of phosphorylation of tau protein in the brain of 12 months old APPswe/PS1 Delta E9AD transgenic mice.
2. immunoprecipitation was carried out in the APPswe/PS1 Delta E9 transgenic mouse brain soluble protein component of 12 months old. The results showed that the protein of SUMO-1 antibody immunoprecipitation was used for Western blot experiment. The results showed that the phosphorylated tau of the APP.PS422 antibody labeled with the 12 month old wild type mice had no obvious change, and the total tau5 antibody marker was total. Tau protein increased, while AT8 antibody labeled phosphorylated tau protein decreased.
3. immunofluorescence double labeling showed that in the 12 month old APPswe/PS1 Delta E9 transgenic mice, there was SUMO-1 in the Ap plaque and the co localization of SUMO-1 and p-TAU. In the APPswe/PS1 Delta E9 transgenic mice of 12 months old, the SUMO-1 phosphorylated tau protein decreased in the soluble protein component of the brain, probably because most of the proteins were incapable. SUMO-1 may be involved in AD chronic neurodegeneration.
In conclusion, overexpression of SUMO-1 can promote the changes in the Ap induced SUMO-1 modification system and proteasome system, resulting in the increase of SUMO-1 modified proteins and ubiquitin modified proteins. The changes in the SUMO-1 modification system induced by Ap may be related to the inhibition of the Ap induced proteasome system, which may promote the deposition of protein and tau aggregation. Acute apoptosis has an inhibitory effect.

【學位授予單位】：復旦大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R749.16

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本文編號：1818061