应用SILAC技术研究亨廷顿蛋白在调节自噬中的作用

野生型亨廷顿蛋白(wild type huntingtin, wHtt)减少引起纹状体神经细胞病变是亨廷顿舞蹈病（Huntington's Disease, HD）发病原因之一。自噬是决定神经细胞生死的重要机制。以往有关Htt与自噬关系的研究多集中在Htt作为自噬的底物蛋白方面。而我们近期的工作提示Htt本身可能也是一个自噬调节蛋白。为证实这一假说，我们以敲低内源wHtt的PC12细胞和小鼠永生化纹状体细胞两种模型为研究对象，应用SILAC定量蛋白质组学技术和细胞分子生物学技术，研究内源wHtt减少后自噬活动的变化情况，并建立wHtt调节自噬的网络调控图谱，然后对其中1-2个差异表达的mTOR途径依赖的蛋白进行表型功能验证，以初步确定它们在wHtt介导的自噬中的作用。本课题将从新的角度阐释wHtt的功能，证实wHtt本身具有调节自噬的作用，为wHtt通过调节自噬治疗HD提供理论依据。

本项目采用RNA干扰等分子生物学技术和定量蛋白质组学技术研究了内源性亨廷顿蛋白（分子量350kDa）在细胞自噬活动调节中的作用，我们在HEK293细胞、Hela细胞、PC12细胞三种细胞株上发现：（1）内源性亨廷顿蛋白缺失可提高细胞自噬活动的水平，但这种自噬活动是有缺陷的自噬活动；内源性亨廷顿蛋白缺失引起的细胞死亡可能与这种有缺陷的自噬活动有关；2）我们对内源性亨廷顿蛋白缺失细胞中1958个蛋白进行了高通量质谱定量分析，发现其中蛋白表达水平上调的蛋白质有 65 个，蛋白表达水平下调的蛋白质有 79 个；选择了mTOR通路中Caveolin-1进行表型验证实验，发现其参与了内源性亨廷顿蛋白调节自噬活动的过程，这些表达发生变化的蛋白质是我们深入研究内源性亨廷顿蛋白调节自噬活动的分子机制的切入点。上述结果证实内源性亨廷顿蛋白是一个重要的细胞自噬活动调节蛋白，为亨廷顿蛋白的功能赋予了新的内涵，也为研究亨廷顿蛋白缺失引起的相关的病理过程和疾病提供了新的视角和靶点。