ABIN1对μ阿片受体功能的调节作用及机制研究

ABIN1 was found to interact with C-terminal of MOR by screening the cDNA library of morphine dependent rat brain in our early study. Overexpression of ABIN1 can inhibit activation, phosphorylation, ubiquitination and internalization and desensitization of μ opioid receptor. ABIN1 is the regulatory protein associated with ubiquitin. The ubiquitination of G-protein-coupled receptor (GPCR) has a direct effect on its phosphorylation and recycling. Yet the mechanism that how ABIN1 regulates the function of μ opioid receptor is not clear. Firstly, the functional domain that corresponds to the interaction of ABIN1 and μ opioid receptor will be investigated. Next the effect of ABIN1 on the cell cycle, guanosine triphosphate enzyme, and phosphokinase will be studied. And then, the study will clarify the role of de-ubiquitination protein A20 in the regulation of phosphrylation and ubiquitination of μ opioid receptor by ABIN1. By knock-in and knock-out of ABIN1 in zebra fish, the locomotor activity and cognitive performance will be studied after acute or chronic treatment with opioid. This research will offer important bases for ABIN1 as the potential drug target in the treatment of opioid addiction.

在前期工作中我们通过筛选吗啡依赖大鼠脑cDNA文库发现μ阿片受体C末端与ABIN1存在相互作用；ABIN1过表达可抑制μ阿片受体激活、磷酸化、泛素化、内吞及脱敏。ABIN1是一个泛素化调节蛋白，G蛋白偶联受体的泛素化与受体内吞及再循环有密切关系。目前ABIN1调节μ阿片受体功能的机制尚不清楚。本课题拟首先研究ABIN1与μ阿片受体相互作用的结构功能域；然后研究ABIN1对细胞周期、GTP酶、磷酸激酶的影响；研究ABIN1下调μ阿片受体磷酸化、泛素化与去泛素蛋白A20的相关性；通过对斑马鱼进行ABIN1基因敲减和过表达，研究阿片类药物急慢性作用后斑马鱼的行为学改变。本研究为探寻阿片成瘾防治的潜在药物靶标提供依据。

吗啡、海洛因等物质的非法使用和由此产生的毒品成瘾已经成为席卷全球的社会公害，此类物质成瘾性强，根治极为困难。为了阐明阿片成瘾的机制，解决阿片依赖耐受，在前期工作中我们通过筛选吗啡依赖大鼠脑 cDNA 文库发现μ 阿片受体 C 末端与 ABIN1 存在相互作用；ABIN1 过表达可抑制μ 阿片受体激活、磷酸化、泛素化、内吞及脱敏。本项目在前期工作的基础上发现，ABIN-1与MOR相互作用后能够明显延缓MOR脱磷酸化。ABIN1还能够与MOR的重要衔接蛋白βarrestin2有相互作用，进而促进βarrestin2上膜，此外，ABIN1与GRK2也有弱的相互作用。 ABIN1过表达后，能够下调GRK2、Smurf2和βarrestin2的mRNA水平，这可能是ABIN1抑制MOR磷酸化与内吞的机制之一。在细胞水平，ABIN1过表达后，除能够抑制DAMGO急性作用于MOR的激活作用外，还能明显降低DAMGO慢性作用后的耐受作用。对DAMGO慢性作用于MOR后引起的pERK和pCREB的上调也有抑制作用。ABIN1的不同剪接变体与MOR相互作用研究发现，AHD2结构功能域是与MOR相互作用并抑制受体磷酸化的结构域。在斑马鱼幼鱼敲减ABIN-1后，幼鱼对吗啡的处理后运动距离较对照明显延长，反之，在过表达ABIN-1后，其运动距离明显缩短。这些结果提示，ABIN-1与MOR相互作用后能负性调控MOR的功能。.为了探究ABIN-1对吗啡镇痛耐受的影响， C57小鼠全脑过表达ABIN-1后，在热板模型上，吗啡对ABIN1过表达小鼠急性镇痛及镇痛耐受作用较对照组小鼠明显下降，ABIN1过表达后能够明显抑制吗啡依赖纳洛酮催促戒断反应。反之，脑室注射ABIN1干扰RNA下调全脑ABIN1表达后，能够明显增强吗啡的镇痛作用，同时吗啡的镇痛耐受作用也明显增强，纳洛酮催促戒断后，ABIN1敲减小鼠的戒断反应较对照组小鼠明显增加。通过以上研究表明ABIN1过表达后能够明显抑制吗啡的躯体依赖作用。进一步用条件性位置偏爱模型（CPP）来观察ABIN1对吗啡精神依赖的影响，结果发现ABIN1过表达后明显抑制吗啡诱导的小鼠CPP的形成。反之，ABIN1敲减后能够增加吗啡诱导小鼠的CPP形成。通过以上研究说明ABIN1过表达能够明显抑制吗啡引起的小鼠自发活动的增加和精神依赖行为。通过本项研究说明ABIN1