Dyrk1A调控CaMKⅡδ的可变剪接及其在心脏重构过程中的作用

本课题在分子和细胞水平，用构建的钙/钙调素依赖蛋白激酶II δ(CaMKⅡδ) minigene基因，研究dual-specificity tyrosine-phosphorylated and regulated kinase 1A (Dyrk1A)通过对alternative splicing factor(ASF)蛋白磷酸化水平的影响，调控CaMKⅡδminigene的可变剪接，并在整体动物水平，进一步确认由于钙离子超载，激活Calpain I, 后者截断Dyrk1A并使得其活性增加，影响ASF介导的CaMKⅡδ可变剪接，旨在通过对Dyrk1A磷酸化剪接因子ASF而影响其在可变剪接反应中的活性及其对CaMKⅡδ可变剪接调控的研究，揭示心肌细胞由于钙离子超载激活的calpain I通过截断并激活的Dyrk1A引起CaMK IIδ可变剪接失调在心脏重构中的作用。

心脏重构（cardiac remodeling, CR）指一系列可造成心肌组织及血管重构的病理过程，早期多表现为心肌肥厚，晚期则表现为心脏扩大、心力衰竭。但其机理尚有待进一步明确。钙/钙调素依赖蛋白激酶Ⅱδ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase Ⅱδ, Ca2+/CaMKⅡδ) 由于可变剪接调控，在心肌中表达δA、B和C三种亚型，可变剪接调控紊乱可导致心脏重构的发生。本课题旨在探讨介导CaMKⅡδ可变剪接调控的上游信号通路及其在心脏重构中的作用。实验发现：（1）利用转基因和细胞培养的离体实验方法发现胞内存在双特异性络氨酸磷酸化调节激酶1A（dual-specificity tyrosine-phosphorylated and regulated kinase 1A, Dyrk1A)通过对可变剪接因子（alternative splicing factor，ASF)蛋白磷酸化水平的影响，调控CaMKⅡδminigene可变剪接的信号通路；（2）整体动物水平：在腹主动脉缩窄或两肾一夹所致的大鼠肥厚心肌模型，以及冠脉前降支结扎的大鼠心力衰竭模型中，存在calpain I活化、Dyrk1A经ASF致CaMKⅡδ可变剪接调控紊乱；药物抑制该通路可预防心肌肥厚、改善心力衰竭，提示心肌细胞由于钙超载激活的calpain I通过截断并激活Dyrk1A经ASF引起CaMK IIδ可变剪接失调在心脏重构中发挥重要作用。