GDNF分泌调控机制的研究

神经营养因子的运输及分泌方式调控是近年来国际生命科学界研究的一个热点，因为蛋白质分子在细胞内被合成后，能够有效地运输到正确的位点进行加工，并最终被分泌到胞外，对它功能的执行起到重要作用，而国内在这一方面的研究还比较薄弱。本研究以GDNF为研究对象，探讨其前体pro区在影响其运输及分泌中的作用，以及蛋白分选蛋白SorLA对于GDNF分泌的调控。本项目首次研究GDNF前区在GDNF分泌调控中作用，以及首次研究分选蛋白在GDNF分泌调控中重要作用。这不仅有助于我们深入认识神经营养因子作用的机制，也能为今后临床应用神经营养因子治疗神经系统退行性疾病提供指导。

GDNF广泛存在于神经系统，并对多类神经元的结构和功能执行具有重要的作用。研究表明GDNF能够挽救损坏的多巴胺能神经元。被认为对帕金森氏病等神经退行性疾病具潜在疗效。成熟GDNF以分泌蛋白的形式释放，同膜受体结合，从而激活下游信号通路。最初合成的GDNF包含一段pro-domain，最终以不含pro-domain的成熟形式释放到胞外。.细胞中GDNF的分泌分为组成型和调节型分泌。研究证实，pro-domain缺失78碱基异构体GDNF78调节型分泌存在缺陷，提示pro-domain在GDNF的分泌中发挥重要作用。然而，关于GDNF分泌调控的分子机制尚不清楚。. 本课题通过多种技术方法，试图阐明GDNF分泌调控的分子机制。课题获得了以下实验结果：1）证明GDNF和SorLA之间存在相互作用。.2）SorLA促进GDNF的调节型分泌。在SorLA过表达的情况下，GDNF的调节型分泌显著增强而组成型分泌没有可见变化。而抑制内源性SorLA的表达后，GDNF组成型分泌没有明显变化，调节型分泌显著降低。另外，我们证实SorLA同GDNF结合区域为SorLA vps10p。过表达只包含vps10p截短型突变体，GDNF调节型分泌受到抑制。.3）SorLA对GDNF分泌的调控通过作用于GDNF pro-domain实现的。我们证实SorLA对GDNF的调控是由存在于TGN的SorLA 同GDNF pro-domain结合，然后携带GDNF进入调节型分泌途径。.4）SorLA对GDNF分泌调控的特异性。我们发现过表达SorLA，GDNF78组成型分泌和调节型分泌没有变化。另外，vps10p家族另一成员sortilin对GDNF分泌没有影响。从而证明SorLA对GDNF作用的特异性，也说明pro-domain发挥关键作用。.实验结论1） SorLA与GDNF存在相互作用。2） SorLA选择性促进GDNF调节型分泌，不影响组成型分泌。.3） GDNF pro-domain（前原区）在SorLA对GDNF分泌的调控中发挥关键作用。总结.本课题第一次发现并探讨SorLA对GDNF分泌的调控，鉴定出GDNF pro-domain是与SorLA结合的关键区域。本课题的结果有助于进一步深入了解GDNF结构和功能的调控机制。