去泛素化酶USP48介导的突触-细胞核间信号传递的分子机制

突触-细胞核间的信号转导在突触可塑性表达中至关重要，也是维持神经回路网功能的重要信号转导途径之一，但其分子机制并不清楚。USP48，又称synUSP,是申请人首次克隆成功的突触泛素特异性蛋白酶。该基因具有去泛素酶活性，并在突触后膜丰富存在。有趣的是，USP48在成熟培养神经细胞中主要分布在树突上，可在Cos7及HEK293T等哺乳动物细胞株内表达时却完全局限于细胞核内，并且这种核移行有赖于其COOH末端的核定位信号（NLS）。根据我们的前期工作及上述予实验的结果，申请人提出了 [去泛素化酶USP48是突触-细胞核间信号转导分子] 的假说。本研究的目的是从以下三个方面来证明这一假说，1）研究USP48-Importin蛋白复合体形成的分子机制； 2）探索诱发该复合体核转移的上流信号；3）确定USP48的核内生理底物（Protein X）；为突触-细胞核间的信号转导提供分子机制。

蛋白质的泛素化参与多种生物学过程，包括蛋白质降解和膜转运等。蛋白质的泛素化有三种酶E1, E2和E3来完成；蛋白质的泛素化可被去泛素化酶逆转。泛素特异性蛋白酶是去泛素酶的一个亚家族。最近的研究发现，泛素特异性蛋白酶与神经退行性疾病，包括帕金森病和脊髓小脑共济失调有关。突触-细胞核间的信号转导在突触可塑性表达中至关重要，也是维持神经回路网功能的重要信号转导途径之一，但其分子机制并不清楚。USP48，又称synUSP,是申请人首次克隆成功的突触泛素特异性蛋白酶。该基因具有去泛素酶活性，并在突触后膜丰富存在。有趣的是，USP48在成熟培养神经细胞中主要分布在树突上，可在Cos7及HEK293T等哺乳动物细胞株内表达时却完全局限于细胞核内，并且这种核移行有赖于其COOH末端的核定位信号（NLS）。根据我们的前期工作及上述予实验的结果，申请人提出了 [去泛素化酶USP48是突触-细胞核间信号转导分子] 的假说。本研究采用分子生物学和细胞生物学相结合打方法，取得了一下成果： 1）从氨基酸水平上证明了证明了USP48核转位的功能区；2）建立体外神经元培养体系和转染方法；3）确定了USP48的核内生理底物，为突触-细胞核间的信号转导提供了分子机制；4）已发表相关论文一篇，并已被国外同行引用。总之，研究基本完成了预定目标。