利用遗传学-蛋白组学筛选法探讨帕金森病相关基因PINK1的生理学功能

Pink1基因与遗传性帕金森病密切相关，其功能尚未完全清楚。我们将结合遗传学和蛋白组学的筛选方法来鉴定包含PINK1的复合物。近年来果蝇已经成为模拟包括帕金森症在内的诸多人类神经退行性疾病的重要模式生物。我们拟建立一套转基因果蝇品系来控制带有多个标志肽段的PINK1的组织特异性表达，然后利用串联亲和层析纯化法(TAP)联用大分子质谱法解析出与PINK1相结合的蛋白复合物的组分，由此进一步探讨PINK1蛋白复合物在动物个体经受氧化胁迫(oxidative stress)以及在衰老（ageing）过程中的演变。本研究预计不仅将更全面地揭示PINK1的生理学功能，加深对帕金森病发病机制的了解，而且所采用的筛选策略可以被推广在活体水平上（in vivo）研究绝大多数蛋白的功能。

帕金森症(Parkinson’s Disease，PD)是一种常见的慢性神经系统退化性疾病，它会引起患者的行动障碍。 产生PD的主要原因是大脑黑质神经细胞发生病理性改变，无法合成足够的多巴胺。帕金森症患者多为散发病例，约有5~10%的PD病例是由遗传因素引起的。Pink1基因是当前PD研究领域的热点之一，超过30种Pink1基因的突变都能导致遗传性PD。..本项目首先建立了PINK1 相关的果蝇PD模型，结论与已发表文献报道结果吻合。通过组织特异性的dPink1 RNAi手段，结合反相高效液相层析法HPLC，我们观察到与对照组相比，dPink1 RNAi 导致果蝇脑部多巴胺水平显著下降。我们还发现全身Pink1下调果蝇较之对照组W-果蝇平均寿命降低显著。此外，我们建立了一套果蝇氧化胁迫模型，对果蝇喂养药物3-AT，发现dPink1 RNAi 导致果蝇对药物产生氧化胁迫反应更敏感，死亡率更高。..通过完成中等通量的遗传学筛选，我们发现了线粒体核糖体亚基相关基因RpLPO、mRpL12、mRpL4、mRpS33、mRpL1710072、Tko、L7/L12与Pink1在遗传学（即生理功能）上的相关性。..此外，我们构建出过表达野生型及突变型人源PINK1蛋白的果蝇品系，利用串联亲和层析蛋白组学方法筛选出潜在的与Pink1结合的蛋白复合物组分。我们鉴定出Pink1复合体的其中一个组分sesB，并通过活体实验验证了其与Pink1 在遗传上的功能相关性。..本课题通过对Pink1 的生理学功能的探索，有望加深对帕金森病发病机制的了解。同时，本项目所采用的筛选策略可以被推广在活体水平上研究大多数蛋白的功能。..本项目课题的预期研究内容基本完成，但成果尚未发表，目前正在整理数据准备投稿，预期一年内在国际期刊发表水平较高的论文２篇或２篇以上。另外，本项目所得到的大部分结果都具有深入研究的潜力，为本实验室的长期发展奠定了基础，也为申请后续的国家自然科学基金项目奠定了良好的基础。...关键词：帕金森症，果蝇，PINK1，线粒体核糖体，sesB