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GABA_B受体运动机制的初步研究

作　者: 刘娜
导　师: 刘剑峰
学　校: 华中科技大学
专　业: 生物物理
关键词: GABA_BR 异源二聚体全内反射荧光显微镜单微粒追踪技术动态过程
分类号: Q42
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

GABABR是中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质受体,广泛存在于各种神经元的突触前和突触后部位,在脑功能中扮演了重要角色,其功能涉及多种重要的生理和病理进程,例如癫痫,药物成瘾等的病理发生,以及学习和记忆的产生等。GABABR与代谢型谷氨酸受体,Ca2+受体以及一些信息素受体和嗅觉受体等同属于CPCR家族C。其中mGlu和钙敏感性受体是同源二聚体,而GABABR是由两个具有同源性的亚基GB1和GB2组成的异源二聚体。需要指出的是,GB1和GB2在二聚体参与不同的功能,GB1参与配体的结合而GB2参与与G蛋白的偶联,同时,GB1的C末端上有一段内质网驻留序列,只有在与GB2结合的情况下才能到达质膜。神经递质受体的膜转运和定位过程是神经细胞中重要的调控机制之一,新合成的受体蛋白在高尔基体内被分选后通过组成性分泌路径到达质膜。受体到达膜上可以扩散到特定的作用位点。多种调控因子例如细胞骨架蛋白、鹰架蛋白、包被蛋白等都参与了该进程,而突触的可塑性等生理活动也与该进程相关。相对于同源二聚体,GABABR由于其结构上的特异性从而为探索神经递质受体在细胞中的转运过程提供了极好的模型,因此在本文中我们以该受体为材料,而研究不同的单体在二聚体在膜上的中所起的作用。研究过程中利用分子生物学构建立了一系列GB1和GB2的荧光融合蛋白,并利用IP3技术检测了其正常的生物学活性,进而使用消散场显微成像技术和单微粒跟踪技术直观地观察了活体细胞内GB2-GFP以及GB1-GFP和GB2共转的在膜上的三维运动轨迹,发现两种都具有三种运动模式。定量分析显示,作自由扩散运动和方向性扩散运动的GB2-GFP数量明显多于共转。对比两者的三维扩散系数,单转的扩散系数中值为2.605±1.3729-3μm2/s,而共转时仅为4.88±0.9375×10-3μm 2/s。虽然两者的转运具体机制尚不清晰,但是我们的结果,提示二者的胞内转运过程涉及不同的分子机制。这一结果为进一步研究膜蛋白转运和定位过程中涉及到到蛋白质和分子生物学机制打下了基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
主要符号和缩略词表  7-10
1 绪论  10-18
  1.1 跨膜蛋白的组成性分泌途径  10-12
  1.2 神经递质受体与突触的可塑性  12-14
  1.3 GABABR 的结构特征及细胞内定位和转运过程  14-16
  1.4 本课题的研究意义及主要内容  16-18
2 主要技术  18-25
  2.1 荧光蛋白技术  18-19
  2.2 免疫学技术（ELISA）  19-20
  2.3 放射性标记检测  20-21
  2.4 荧光成像技术  21-22
  2.5 全内反射荧光技术  22-23
  2.6 SPT 技术  23-25
3 GB1-GFP 和GB2-GFP 的荧光标记和表达载体的构建  25-40
  3.1 绪言  25
  3.2 实验材料  25-27
  3.3 实验方法  27-31
  3.4 涉及到的分子生物学溶液和培养基  31-40
4 GB1-GFP 和GB2-GFP 的功能检测  40-51
  4.1 ELISA 方法对细胞膜表达水平的量化  40-45
  4.2 三磷酸肌醇水平的测定  45-48
  4.3 光学检测  48-51
5 GB1-GFP 和GB2-GFP 的成像  51-56
  5.1 实验仪器及材料  51-52
  5.2 实验方法  52-53
  5.3 TIRFM 成像  53-56
6 GABA_BR 不同运动机制的研究  56-61
  6.1 单点追踪的方法  56-57
  6.2 不同运动方式的比较  57-59
  6.3 三维扩散系数的差别  59-61
7 总结和展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-70
附录1 在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  70

GABA_B受体运动机制的初步研究

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