MEKK2和MEKK3在炎癥與血管發(fā)育中的功能及機(jī)制研究.pdf

1、心腦血管疾病已成為死亡率位居第一的疾病，主要包括腦卒中與冠心病。腦海綿狀血管瘤（Cerebral Cavernous Malformations,CCM）是一種腦部血管病變的疾病，臨床表現(xiàn)為顱內(nèi)出血、腦卒中、癲癇甚至猝死。目前發(fā)現(xiàn)三個(gè)常染色體基因的突變與CCM疾病相關(guān)聯(lián)，編碼的蛋白分別被命名為CCM1/KRIT1，CCM2/OSM和CCM3/PDCD10。小鼠敲除CCM2出現(xiàn)類似于CCM疾病的表型，腦血管病變導(dǎo)致病灶神經(jīng)缺損和腦卒中。M

2、EKK3是MAP3K家族一種高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，對(duì)于小鼠胚胎血管發(fā)育是非常重要的。MEKK3能與CCM2結(jié)合，但兩者是如何結(jié)合，以及兩者結(jié)合與血管發(fā)育及完整性的關(guān)系還不明了。
　　本課題組前期發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞特異性敲除MEKK3的小鼠是胚胎致死的，原因是胚胎血管發(fā)育缺陷。內(nèi)皮細(xì)胞誘導(dǎo)敲除MEKK3使新生小鼠致死，表現(xiàn)出顱內(nèi)出血和腦血管嚴(yán)重滲漏，以及全身多臟器出血。我們用Co-IP，GST pull down實(shí)驗(yàn)證實(shí)MEK

3、K3通過(guò)N端α螺旋和PB1結(jié)構(gòu)域，與CCM2的HHD結(jié)構(gòu)域有相互結(jié)合，并解析出了兩者共結(jié)合的2.35?晶體結(jié)構(gòu)，找出了相互結(jié)合的氨基酸位點(diǎn)?；诮Y(jié)構(gòu)研究我們?cè)O(shè)計(jì)出了一條能夠與 MEKK3競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合CCM2的細(xì)胞穿透性多肽，此多肽在體內(nèi)能導(dǎo)致腦血管通透性增加，類似于MEKK3在內(nèi)皮細(xì)胞特異性誘導(dǎo)敲除小鼠的表型。我們發(fā)現(xiàn)MEKK3敲除的內(nèi)皮細(xì)胞中，Rho-ROCK信號(hào)通路被激活。用ROCK抑制劑可以減少內(nèi)皮細(xì)胞敲除MEKK3小鼠的死亡率和降

4、低腦血管通透性。同時(shí)運(yùn)用CRISPR-Cas9系統(tǒng)成功構(gòu)建了MEKK3的N端α螺旋區(qū)域上與CCM2結(jié)合的兩個(gè)氨基酸位點(diǎn)突變的小鼠Mekk3mutN，為研究MEKK3與 CCM2復(fù)合物的功能提供了新的小鼠模型。綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)MEKK3-CCM2復(fù)合物能調(diào)節(jié)Rho-ROCK信號(hào)通路，并在維持腦血管的完整性中具有非常重要的功能，我們的研究深入揭示了CCM2缺失導(dǎo)致CCM疾病的分子機(jī)制。
　　另外，與MEKK3同家族具有高度同源性的另