Synaptotagmin Ⅰ和Ⅸ在分泌調節(jié)中的作用.pdf

1、Synaptotagmin（Syt）是一個廣泛存在于神經和內分泌細胞內的分泌囊泡上的蛋白質家族。作為鈣離子依賴性神經遞質和激素釋放過程中的鈣離子感受器, Synaptotagmin觸發(fā)和調節(jié)囊泡與靶膜的融合過程，參與對神經遞質和激素釋放過程的嚴格調控, 也可能參與對細胞的蛋白質與膜轉運的調節(jié)。該家族在哺乳動物中有16種亞型。它們在細胞內有各自不同的定位,并發(fā)揮不同的調節(jié)功能。通過亞型間以及亞型和效應分子間的相互作用, 特別是對鈣離子的結

2、合，Synaptotagmin對胞吐過程進行著有效地調控。在膜融合的事件中, 如果不是全部, 至少有很大一部分是需要鈣離子的存在的。Synaptotagmin就可能是一種在較為寬廣范圍的膜融合事件中廣泛分布的鈣離子敏感的融合機制中的調控蛋白。 本文通過對Synaptotagmin I（SytI）和IX（SytIX）亞型的研究，以期尋找較為合適的研究方法以便于在多亞型的蛋白家族功能的研究中進行有效的功能定位。從而為Syt家族及相關

3、蛋白家族的功能研究提供高效篩選方法。 通過RNA干擾（RNAi）技術，在RNA的后轉錄階段將Syt基因的表達進行沉默，將SytI和SytIX的表達量降至原表達量的10％－20％，形成Knockdown的效果，并在此基礎上對沉默的Syt基因進行功能變化的檢測。并對siRNA和shRNA在沉默效果和在研究中的互補作用進行比較。另外，在實驗中還使用全新的量子點耦聯(lián)的抗Syt的IgG作為免疫熒光標記探針，并在內吞囊泡影像跟蹤中標記Syt

4、蛋白。實驗選用INS-1細胞和PC12細胞作為實驗對象，研究Syt在內分泌和神經內分泌細胞中囊泡分泌事件中的不同功能。用膜電容檢測技術和碳纖電極安培檢測技術對細胞中囊泡分泌事件過程中的膜電容和電化學反應進行檢測，來標定細胞功能的變化。 實驗結果表明，在一致的原則下設計的siRNA和shRNA有一致的沉默效率。且siRNA的sense鏈3’端的懸掛核苷酸的有無對siRNA的沉默效率沒有影響。通過選擇合適的目標序列，shRNA的沉默

5、效率可達到約80％程度。免疫熒光檢測結果顯示，SytI在INS-1細胞和胰島素顆粒共存；在PC12細胞中和致密核心囊泡共存。 功能研究表明：與對照樣本相比較，由于INS-1細胞中Syt I 表達沉默導致的胞吐對鈣離子敏感性的降低，鈣依賴的胞吐中快成分被明顯降低，胞吐的速率常數(shù)也發(fā)生明顯變化，同時融合孔的擴展受到抑制；在隨后的胞吞事件中，和對照樣本相比，快速胞吞成分明顯減小，胞吞的速率常數(shù)顯著地下降。在INS-1細胞中，Syt I

6、X的沉默對分泌過程沒有影響。PC12細胞中，分別對Syt I和SytIX沉默并沒用影響LDCV鈣依賴的胞吐過程，但同時對Syt I和SytIX進行沉默時，胞吐明顯被抑制。推測在INS-1細胞內SytIX對SytI沒有功能冗余作用，而在PC12細胞中，則存在相互間的功能冗余作用。也表明了在INS-1細胞和PC12細胞中，同一分子的不同功能定位。 用量子點耦聯(lián)的抗SytI的IgG對PC12細胞進行孵育對內吞囊泡進行標記，可見標記的熒