發(fā)布時間：2019-11-16 04:57

【摘要】：G蛋白偶聯(lián)受體激酶(GRK)是GPCR信號通路的負性調(diào)節(jié)因子。近來的研究發(fā)現(xiàn),GRK除了磷酸化受體使其脫敏外,還能與其他非受體底物結(jié)合,功能呈現(xiàn)多樣性。GRK2和GRK5是GRK家族成員之一,我們以前的研究證明,GRK2能與EGFR形成復(fù)合物,但功能并不清楚;有研究表明,干擾GRK5表達后,分裂期細胞數(shù)目增多,但機制不清楚;在神經(jīng)元發(fā)育中GRK5有階段性高表達,但作用不清楚。本實驗室干擾GRK5表達后基因芯片檢測結(jié)果也顯示,細胞周期以及神經(jīng)元發(fā)育相關(guān)的基因有顯著上調(diào)。 在此基礎(chǔ)上,本研究對GRK2在信號通路交叉對話中的功能做了探討,并深入探索了GRK5在細胞周期以及神經(jīng)元發(fā)育中的生理功能,并對其機制做了探討。 GRK2在信號通路交叉對話中的作用研究顯示:1)EGF信號刺激下,GRK2向細胞膜轉(zhuǎn)位;2)EGF預(yù)處理后導(dǎo)致GRK2介導(dǎo)的阿片受體內(nèi)吞增加。 GRK5對細胞周期的調(diào)控研究顯示:1)在Hela細胞中干擾GRK5的表達以后,組蛋白3磷酸化陽性以及Tunel染色陽性的細胞增多,表明GRK5的下調(diào)引起分裂中期細胞增多以及細胞凋亡增加;2)采用DAPI標記染色體,β-tubulin抗體標記紡錘體,發(fā)現(xiàn)GRK5表達的下調(diào)導(dǎo)致染色體不能正常排列到赤道板,對分裂后期胞質(zhì)的分裂沒有影響;3)活細胞觀察結(jié)果也表明,GRK5表達的下調(diào)使細胞不能正常通過有絲分裂期而進入凋亡途徑。 GRK5調(diào)節(jié)神經(jīng)元形態(tài)發(fā)育研究表明:1)在體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元中,過表達GRK5可以誘導(dǎo)神經(jīng)突起的生長,促進神經(jīng)元的發(fā)育。當過表達GRK5激酶活性缺失突變體K215R也能促進神經(jīng)突起的生長,這些結(jié)果表明,GRK5能夠促進神經(jīng)元突起的生長,并且這一功能不依賴于它的激酶活性。2)GRK5與actin在神經(jīng)元生長錐中共定位,在體外GRK5與F-actin能互相結(jié)合,促進F-actin聚合成束,actin結(jié)合位點突變后,GRK5不能促進神經(jīng)突起的生長,這些結(jié)果表明,GRK5通過促進actin的成束作用來調(diào)節(jié)神經(jīng)突起的生長。3)在體外培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元中共轉(zhuǎn)GRK5以及各RhoGTPase的活性突變體后發(fā)現(xiàn),Rac1以及cdc42活性缺失及RhoA的持續(xù)激活體能夠抑制GRK5這一功能,表明GRK5促進神經(jīng)突起長出的這一作用有Rho GTPases的參與。4)在子宮內(nèi)胚胎電轉(zhuǎn)實驗中,用RNAi干擾GRK5的表達以后,發(fā)現(xiàn)遷移到皮質(zhì)的神經(jīng)元樹突的分支和長度較對照組減少。GRK5表達下調(diào)以后對神經(jīng)前體細胞的極化和遷移過程沒有影響。5)在GRK5基因敲除小鼠中,海馬神經(jīng)元樹突棘變細長,頭頸比變小,形態(tài)異常。 綜上所述,本研究首次證明:1)GRK2介導(dǎo)了EGF受體信號通路對阿片受體內(nèi)吞的調(diào)節(jié)。2)GRK5對細胞分裂中期染色體到赤道板的正確排列是必需的,GRK5通過維持染色體在赤道板的正確排列參與對細胞周期的調(diào)控。3)研究首次發(fā)現(xiàn)GRK5在神經(jīng)元形態(tài)發(fā)育和維持中具有重要作用。GRK5能夠促進神經(jīng)元突起的生長,并且這一作用不依賴其激酶活性;GRK5通過促進actin成束作用調(diào)節(jié)神經(jīng)突起的生長。本研究闡述了GRK2在信號交叉對話中的作用、GRK5在細胞周期中的作用以及GRK5在神經(jīng)元發(fā)育中的作用及機制,揭示了GRK的新的功能。
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：R341

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本文編號：2561680