本文關(guān)鍵詞：CEND1在阿爾茨海默病致病過程中的作用與機制研究

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【摘要】：阿爾茨海默病(Alzheimer disease, AD)是一種以漸進性記憶力喪失和認知障礙為主要癥狀的神經(jīng)退行性疾病,在此過程中會伴隨神經(jīng)元的大量死亡,該疾病嚴重影響人類健康。由于神經(jīng)元的不可再生性,因此目前還沒有有效的治愈AD的方法。因此研究AD致病過程中更早期的細胞紊亂變化,對于預(yù)防和干預(yù)神經(jīng)元凋亡具有重要的意義。最近研究發(fā)現(xiàn),AD病人大腦中分裂后期的神經(jīng)元重新進入細胞周期,這些細胞周期重新激活的神經(jīng)元并不能分裂而是開啟了細胞凋亡的途徑。我們稱之為Cell Cycle Related Neuronal Death(CRND)。而神經(jīng)元細胞周期的紊亂是目前已知的關(guān)于AD最早期的細胞功能紊亂。研究了解在AD病理條件下成熟神經(jīng)元的細胞周期是如何被重新激活及其誘導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡機制對于闡述AD的病理過程具有重要的意義。Cyclin Dependent Kinase5(CDK5)是細胞周期蛋白激酶家族中一個特異的成員。CDK5具有抑制分裂后期神經(jīng)元重新進入細胞周期的功能。 我們實驗室前期鑒定出了CDK5的一個新的磷酸化底物—CEND1(cell cycle exit and neuronal differentiation1)。CEND1是在神經(jīng)系統(tǒng)特異性地高表達,目前已知的主要功能是在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育過程中協(xié)調(diào)神經(jīng)前體細胞的細胞分裂進程和細胞分化過程,促進神經(jīng)前體細胞發(fā)育為成熟的神經(jīng)元。CEND1通常定位于細胞質(zhì),而我們發(fā)現(xiàn)在AD病人大腦的神經(jīng)元中CEND1大量聚集在細胞核內(nèi)；β-淀粉樣蛋白處理原代神經(jīng)元也會誘導(dǎo)CEND1的核定位。我們進一步研究發(fā)現(xiàn)CDK5可以磷酸化CEND1的第87位絲氨酸,87位絲氨酸的磷酸化減弱了CEND1對細胞增殖的抑制作用以及對神經(jīng)元遷移的影響。除此之外,我們還發(fā)現(xiàn),人源的CEND1而不是鼠源的CEND1可以發(fā)生N鏈接糖基化,并且糖基化修飾可以增加CEND1蛋白穩(wěn)定性；而Ser87位點的磷酸化會降低CEND1的糖基化水平。綜上所述,我們發(fā)現(xiàn)CDK5可以通過CEND1的磷酸化而影響到其在細胞內(nèi)的定位、蛋白穩(wěn)定性、糖基化等方面。該位點的磷酸化在CEND1調(diào)控細胞增殖和遷移的方面也有重要的作用。由于在AD中,CDK5被異常激活,上述對CEND1功能的改變在AD的致病過程中有著重要的作用。
【關(guān)鍵詞】：阿爾茨海默病 CDK5 CEND1 細胞周期 磷酸化 糖基化
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R749.16
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 前言11-18
• 1. 阿爾茨海默病癥11-12
• 1.1 阿爾茨海默病癥概述11
• 1.2 阿爾茨海默病癥的病理特征11-12
• 2. 阿爾茨海默病癥中的神經(jīng)元細胞周期失調(diào)12-15
• 2.1 神經(jīng)元中的細胞周期相關(guān)的細胞死亡13
• 2.2 CDK5對神經(jīng)元細胞周期的抑制作用13-15
• 3. CEDN115-17
• 4. 本論文的研究內(nèi)容與意義17-18
• 第二章 材料與方法18-33
• 1. 實驗材料18-22
• 1.1 細胞株、菌種和動物18
• 1.2 質(zhì)粒18-19
• 1.3 抗體19
• 1.4 化學(xué)藥品及試劑盒19-20
• 1.5 溶液配制20-21
• 1.6 培養(yǎng)基配制21-22
• 1.7 其它所需試劑和材料22
• 2. 主要實驗設(shè)備22-23
• 3. 實驗方法23-33
• 3.1 GFP-CEND1表達質(zhì)粒及其突變體和缺失片段突變體的構(gòu)建23-26
• 3.2 堿裂解法大量提取質(zhì)粒26-27
• 3.3 細胞培養(yǎng)27
• 3.4 原代神經(jīng)元培養(yǎng)27-28
• 3.5 質(zhì)粒轉(zhuǎn)染28
• 3.6 細胞核和細胞質(zhì)蛋白的提取28-29
• 3.7 免疫印跡29-30
• 3.8 免疫熒光30-31
• 3.9 子宮胚胎電穿孔技術(shù)31
• 3.10 胎鼠大腦切片及Brdu染色31-32
• 3.11 統(tǒng)計學(xué)處理32-33
• 第三章 結(jié)果與分析33-50
• 1. CEND1的表達33-35
• 1.1 CEDN1為腦特異性高表達蛋白33-34
• 1.2 CEND1不僅定位于細胞膜,在細胞質(zhì)和細胞核內(nèi)也有存在34-35
• 2. CENDl的亞細胞定位的改變35-37
• 2.1 在AD大腦中CEND1亞細胞定位的變化35
• 2.2 Aβ誘導(dǎo)CEND1向細胞核內(nèi)聚集35-36
• 2.3 激活CDK5(CDK5/P25)誘導(dǎo)CEND1向細胞核內(nèi)聚集36-37
• 3. CEND1上第87位絲氨酸被CDKs磷酸化37-43
• 3.1 在AD病人樣品大腦中鑒定出CEND1上磷酸化位點37-38
• 3.2 CEDN1-S87突變對其亞細胞定位的影響38-39
• 3.3 CEND1缺失突變體的構(gòu)建以及其在細胞內(nèi)的定位39-40
• 3.4 CEND1-S87磷酸化在小鼠胚胎發(fā)育過程中對神經(jīng)元增殖和遷移的影響40-43
• 4. CEND1可以被糖基化修飾43-47
• 4.1 CEDN1糖基化修飾的鑒定43-44
• 4.2 糖基化修飾對CEND1蛋白穩(wěn)定性的影響44-45
• 4.3 AD病人中CEND1糖基化修飾水平明顯降低45-46
• 4.4 CEND1Ser87位點的過磷酸化使CEND1糖基化修飾水平降低46-47
• 5. γ-secretase對CEND1的切割47-50
• 第四章 討論與展望50-53
• 參考文獻53-58
• 致謝58

【共引文獻】

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本文編號：877351