本文關(guān)鍵詞：磷酸酶STEP調(diào)控ERK活性的分子機制

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【摘要】：研究背景 紋狀體富集蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶(Striatal enriched tyrosine phosphatases, STEP)是突觸可塑性的重要的調(diào)節(jié)因子。STEP蛋白水平和活性水平的異常將導(dǎo)致認知障礙,造成多種神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。STEP的一個最重要的下游調(diào)節(jié)因子是細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(Extracellular Regulated Protein Kinases, ERK)。ERK在細胞中調(diào)節(jié)膜電位水平的變化、樹突狀蛋白的合成、核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、神經(jīng)元存活及神經(jīng)樹突的形成和穩(wěn)定[1]。因此干預(yù)STEP和ERK的相互作用對于治愈神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂有重要的治療意義。但是對于STEP特異性識別ERK的機制并沒有完全了解。因此對這一機制的研究將極大的推進針對STEP的藥物治療。 研究目的 研究STEP去磷酸化ERK的分子機制和STEP的基本催化機制 材料與方法 將STEP野生型序列亞克隆到PET15b表達載體上,并以該表達質(zhì)粒為模板構(gòu)建一系列的突變和模板。STEP及其突變和截短的表達和純化通過Ni-NTA親和柱和液相色譜進行。STEP磷酸酶活性的檢測選擇pNPP、磷酸化短肽以及體外純化制備的磷酸化ERK蛋白作為底物。通過研究STEP不同點突變對底物的不同酶學(xué)催化常數(shù)Kcat、Km、Kcat/Km解釋STEP催化ERK去磷酸化的分子機制。并進一步通過pH依賴性和解離基團pKa依賴性的研究揭示T541在STEP催化中的作用。 結(jié)果 STEP可以在體外有效的去磷酸化ERK。KIS結(jié)構(gòu)域的缺失將明顯降低STEP對底物的催化活動。針對KIM結(jié)構(gòu)域的保守氨基酸點突變的酶動力學(xué)研究STEP KIM同底物的結(jié)合模式不同于HePTP.針對F311的突變明顯降低了STEP對底物的識別和結(jié)合能力。T541通過與Q-loop和WPD loop的相互作用參與到STEP的催化過程中。 結(jié)論 STEP是高效的ERK酪氨酸磷酸酶,其催化不但需要催化區(qū)域和KIM區(qū)域的參與,同樣需要KIMN端的KIS結(jié)構(gòu)域的調(diào)節(jié)參與。STEP的KIM與ERK等底物的結(jié)合方式明顯不同于HePTP。F311同ERK的V205的相互作用是STEP識別ERK的熱點。T541參與到STEP去磷酸化過程中從磷酸根的生成到釋放的整個過程中。我們的結(jié)果不僅提供了STEP去磷酸化ERK的詳細的分子機制,同時也為針對STEP的特異性的藥物設(shè)計提供了新的方案。
【關(guān)鍵詞】：紋狀體特異性富集磷酸酶(STEP) 細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK) 酪氨酸磷酸化 阿爾茨海默病
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R3411
【目錄】：

• 目錄4-5
• CONTENTS5-6
• 中文摘要6-8
• 英文摘要8-10
• 符號說明10-11
• 前言11-16
• 材料與方法16-27
• 結(jié)果27-47
• 討論47-51
• 結(jié)論51-52
• 參考文獻52-58
• 致謝58-59
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表59

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳明;孫金鵬;劉晶;于曉;;糖尿病中蛋白酪氨酸磷酸酶的研究進展[J];生理學(xué)報;2010年02期

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本文編號：832232