HID-1在致密核心囊泡生成過程中的保守功能及其分子機制研究.pdf

1、肽類激素和神經肽是生物體內分泌調控和神經信號傳遞過程中的重要信號物質。在細胞內，這些物質都被包裝和儲存于一類特定的細胞器中，它們被稱為致密核心囊泡或分泌型囊泡。這些囊泡在反式高爾基體上產生，并通過高爾基體的分選過程最終發(fā)育成為成熟的致密核心囊泡。到目前為止，這一成熟過程中的分子機制還并不為人所清楚。我們的研究關注于一個從線蟲到哺乳動物都高度保守的定位于高爾基體的蛋白質HID-1，它為我們揭開這一過程中未知的微觀分子機制提供了一個窗口。<

2、br>　　 Hid-1基因最早被發(fā)現(xiàn)于線蟲的高溫誘導休眠表型突變體篩選中。除了這一表型之外，hid-1突變體線蟲還有多種其他表型，例如較弱的運動失調表型和中度的排泄缺陷。這些暗示HID-1蛋白可能參與到囊泡胞吐調控環(huán)節(jié)。Hid-1基因編碼一個高度保守的推定的蛋白質，在果蠅，小鼠和人中都只有一個同源蛋白質。生物信息學分析無法得到HID-1蛋白中的任何已知功能域。但是認為該蛋白質可能存在多次跨膜區(qū)。對這一蛋白質的細胞生物學功能學術界還處于

3、未知狀態(tài)。
　　 鑒于hid-1基因的物種間的高度進化保守性，我們在線蟲和哺乳動物細胞中同時驗證了HID-1蛋白質在致密核心囊泡成熟過程中的功能。我們的研究結果表明，HID-1的缺失不但減少了細胞內可釋放的成熟致密核心囊泡的數(shù)量，還減少了致密核心囊泡所釋放的成熟的具有生物活性的小肽的量。在高爾基體上，我們通過融合熒光蛋白和免疫熒光實驗，證實HID-1具體定位與反式高爾基網至高爾基體中部。我們的密度梯度分離結果還表明HID-1參與

4、了膜蛋白分選到致密核心囊泡上的過程，電鏡實驗結果進一步證實HID-1因此能夠影響到致密核心囊泡的致密程度和功能。在缺乏HID-1的情況下，致密核心囊泡上特有的膜蛋白的量也出現(xiàn)下降，造成致密核心囊泡的錯誤定位和對他們內部所要轉運的物質的成熟化處理不足。這一部分的功能影響則通過在線蟲和哺乳動物細胞中的免疫熒光和生化分析得以證實。
　　 我們的實驗證實HID-1蛋白質是協(xié)調膜蛋白分選到致密核心囊泡上的重要成分。這一發(fā)現(xiàn)將會極大地增進我

5、們對致密核心囊泡發(fā)生過程中長期困擾我們的分子機制問題的了解。為此，我們很清楚下一步我們必須要揭示HID-1蛋白質所扮演的具體分子功能角色。而這一部分問題我們需要通過蛋白質相互作用鑒定和結構解析來進行分析。
　　 我們已經對人源HID-1蛋白質全長和片段進行了原核重組表達和純化，并得到了初步的蛋白質結晶條件篩選結果，為下一步篩選到合適的蛋白質晶體并通過X光衍射解析HID-1蛋白質結構做好了鋪墊。我們也使用串聯(lián)親和純化技術對來自于構