PINK1介導(dǎo)Bnip3磷酸化及其對線粒體自噬的調(diào)節(jié)機制研究
本文選題:帕金森病 + PINK1; 參考:《中南大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:帕金森病(Parkinson's Disease, PD)是一種最常見的神經(jīng)退行性運動障礙疾病,其發(fā)生率在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中排名第二,僅次于老年癡呆癥,在我國65歲以上人群中的發(fā)病率約為1.7%[1]。PD病理表現(xiàn)為中腦黑色致密部多巴胺能神經(jīng)元的選擇性丟失以及神經(jīng)元中異常蛋白聚集或路易小體的形成。通過對PD病人的致病突變分析,目前鑒定了16個PD致病基因[2,3]。其中多個基因被報道與線粒體的功能調(diào)節(jié)相關(guān),這提示線粒體與PD發(fā)病存在相關(guān)性。PINK1突變會導(dǎo)致常染色體隱性遺傳的pD[4]。該基因編碼的蛋白質(zhì)是一種線粒體膜定位的磷酸激酶,對維持線粒體的穩(wěn)態(tài)和功能具有重要作用。然而目前對PINK1磷酸化底物的研究報道并不多。前期的質(zhì)譜結(jié)果提示,Bnip3可能是PINK1的磷酸化底物,磷酸化位點為Bnip3S95區(qū)域。Bnip3是Bcl-2家族中BH3-only亞家族成員蛋白,主要定位于線粒體外膜,當(dāng)細(xì)胞處于缺氧環(huán)境時表達(dá)上調(diào)。Bnip3的高表達(dá)可以引起線粒體自噬[5],而干擾Bnip3會抑制線粒體自噬從而降低細(xì)胞的抗逆性[6]。而研究PINK1與Bnip3的線粒體功能調(diào)控關(guān)系,能有助于我們發(fā)現(xiàn)新的PINK1激酶調(diào)控通路。 目的:研究PINK1介導(dǎo)Bnip3磷酸化及其對線粒體自噬的調(diào)節(jié)機制。 方法:1.通過免疫共沉淀實驗,我們檢測PINK1與Bnip3是否存在相互作用,同時PINK1的激酶失活突變G309D與D384N是否影響兩者的相互作用。2.外源表達(dá)PINK1野生型和激酶失活突變體并用CCCP處理,檢測內(nèi)源性Bnip3蛋白水平。及檢測PINK1激酶活性的增加及CCCP處理后是否影響了內(nèi)源性Bnip3的蛋白水平。3.為研究PINK1磷酸化Bnip3的對Bnip3的功能調(diào)控作用,我們構(gòu)建并表達(dá)Bnip3模擬磷酸化和模擬去磷酸化突變體Bnip3S94D和Bnip3S95A,以及擴大化磷酸突變區(qū)域的Bnip3S92/93/95A和Bnip3S92/93/95D突變體,通過免疫共沉淀以及免疫熒光實驗,檢測Bnip3的95位絲氨酸區(qū)域?qū)粒體自噬的影響。 結(jié)果:PINK1與Bnip3存在蛋白互作,Bnip3S95區(qū)域的磷酸化狀態(tài)沒有改變自身介導(dǎo)的自噬水平。 結(jié)論:PINK1能與Bnip3產(chǎn)生相互作用,提示可能由此介導(dǎo)Bnip3S95位點的磷酸化,但S95位點的磷酸化不影響B(tài)nip3介導(dǎo)的線粒體自噬。
[Abstract]:Parkinson's disease (Parkinson's Disease, PD) is the most common neurodegenerative dyskinesia. Its incidence is ranked second in the disease of nervous system, second only to Alzheimer's disease. The incidence of 1.7%[1].PD in the population over 65 years old is about the selective loss of dopaminergic neurons in the black dense medium of the middle brain. And the formation of abnormal proteins in the neurons or the formation of Louis corpuscle in the neuron. Through the analysis of the pathogenic mutation of PD patients, 16 PD gene [2,3]. genes are identified, and many of them are reported to be related to the mitochondrial function regulation, which suggests that the correlation of the mitochondrial and PD is associated with the.PINK1 mutation that leads to the autosomal recessive pD[4].. The protein encoded by the gene is a mitochondrial membrane localization phosphokinase, which plays an important role in maintaining the homeostasis and function of mitochondria. However, there are few reports on the PINK1 phosphorylation substrate at present. The previous mass spectrometry results suggest that Bnip3 may be the substrate for phosphorylation of PINK1, and the phosphorylation site is Bnip3S95 region.Bnip3 is Bcl-2 The protein of the BH3-only subfamily in the family is mainly located in the mitochondrial membrane. When the cells are in a hypoxic environment, the expression of up regulation of.Bnip3 can cause mitochondrial autophagy [5], while interfering Bnip3 can inhibit mitochondrial autophagy and decrease the resistance [6]. of cells, it can help to study the mitochondrial function regulation of PINK1 and Bnip3. We found a new PINK1 kinase regulation pathway.
Objective: To study the mechanism of PINK1 mediated Bnip3 phosphorylation and its regulation on mitochondrial autophagy.
Methods: 1. through the immunoprecipitation experiment, we detected the interaction between PINK1 and Bnip3, and whether the PINK1 kinase inactivation mutation G309D and D384N affect the interaction between.2. and.2. to express the PINK1 wild type and kinase inactivation mutants and use CCCP to detect the endogenous Bnip3 protein level and detect the activity of PINK1 kinase. Whether the increase and CCCP treatment affects the protein level.3. of endogenous Bnip3 is the functional regulation of PINK1 phosphorylated Bnip3 to Bnip3. We construct and express Bnip3 mimic phosphorylation and analog dephosphorylation mutants Bnip3S94D and Bnip3S95A, and Bnip3S92/93/95A and Bnip3S92/93/95D mutations in the enlarging phosphoric acid mutation region. The effects of 95 serine region of Bnip3 on mitochondrial autophagy were examined by immunoprecipitation and immunofluorescence assay.
Results: there was protein interaction between PINK1 and Bnip3. The phosphorylation status of Bnip3S95 did not alter the level of autophagy mediated by autophagy.
Conclusion: PINK1 can interact with Bnip3, suggesting that the phosphorylation of the Bnip3S95 site may be mediated, but the phosphorylation of the S95 site does not affect the mitochondrial autophagy mediated by Bnip3.
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R742.5
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號:1774832
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