CRMPs通过介导生长锥微管和微丝的相互作用调控突起生长

生长锥引领突起生长取决于微管和微丝的相互作用，但并不清楚二者相互作用的方式和途径。我们前期的研究显示，CRMPs不仅参与Rho激酶对突起生长的调控，而且不同亚基对突起生长的调节作用不同；在体外也证实，CRMPs不仅能与微管蛋白结合，还与微丝发生相互作用。本研究以CRMPs不同亚基独特的作用形式为依据，从生长锥微管和微丝相互作用的调控环节入手，提出CRMPs介导生长锥微管和微丝相互作用的分子模型假说。首先用免疫共沉淀和GST-pull down技术确定与微管和微丝结合的CRMPs亚基，然后构建相应的载体导入CRMPs亚基，应用免疫荧光多重标记技术，证实与微管和微丝结合的CRMPs亚基能否重建生长锥遭受破坏的微管和微丝网络，并改变突起的生长行为，以确立CRMPs介导生长锥微管和微丝相互作用的分子模型，阐明CRMPs调控神经元突起生长的机制，为神经组织再生提供新靶标。

神经元形态各异的突起是神经网络的核心组件之一，也是神经组织损伤后修复关注的重点。然而突起生长调控的靶点在哪里？如何获得丰富的突起和分支是重建受损神经网络的途径之一。本项目以CRMPs偶联微管和微丝重塑生长锥细胞骨架的科学问题为切入点，从①生长锥提取;②CRMPs与微管和微丝的偶联：③CRMPs是否能重建细胞骨架;④CRMPs对突起生长的调控等四个方面分析。首先确认蔗糖密度梯度提取的生长锥是否具有代表性，然后用pull down、IP和免疫荧光技术确定CRMPs和微管与微丝在体外和体内存在相互作用，之后构建相应的真核表达载体和siRNA片段，确认CRMPs如何调控生长锥的发育和突起的生长，然后用基因截断片段导入细胞，确认生长锥的发育和突起的生长是由于CRMPs偶联微管和微丝的作用所介导的。根据分子生物学和形态学观察的结果，研究确立了CRMPs交联微管和微丝的分子模型。同时根据突起分支增多的新现象提出CRMPs和spastin相互作用的新观点。研究结果不仅对CRMPs调控突起的生长提出了新的机制，同时深入理解了突起生长调控的分子机制，也有助于认识神经网络建立的分子运动规律和损伤后修复的新的靶点。