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《武汉大学》 2010年
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Nogo-B对Fibulin-5的调控及其对细胞迁移的影响

周树敏  
【摘要】:细胞的运动并不会平白无故地发生。它们的粘附,迁移和入侵都是根据环境信息来决定的。而这些信息大部分存在于细胞外基质中(ECM)。Fibulin蛋白家族就是其中的一个组成部分。它包括6个成员。它们分布于不同的组织中。 Fibulin-5是由两个单独的研究小组共同发现的[Kowal et al,1999; Nakamura et al, 1999]。起初,他们只是希望找到一个调节新血管生长的相关蛋白。这个分子量为66KD的基质蛋白,是由448个氨基酸组成的,并且具有特殊的结构特征。它的N端有一个含有RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)序列的cbEGF区(钙结合表皮生长因子)。RGD区是与细胞的粘附相关的。在这之后,是五个连续的cbEGF样结构域以及C末端的一个Fibulin型模块。Fibulin-5在基底膜形成,弹性纤维稳定,松散结缔组织的维持方面起着至关重要的作用。它与包括纤维连接蛋白(fibronectin),层粘连蛋白(laminin),巢蛋白(nidogen),软骨蛋白聚糖(aggrecan),硫酸软骨素蛋白多糖(versican),内皮抑素(endostatin),弹性蛋白(elastin)在内的其他细胞外基质组分都可以发生相互作用[Kostka, G.et al 2001; Nakamura, T.et al,2002; Yanagisawa, H.et al,2002]. 现在的证据证明:Fibulin-5除了在结构功能上占有举足轻重的位置以外,还在细胞外基质中担任“桥梁”的作用。而且Fibulin-5在调节器官,血管生成,纤维的生成和集聚以及肿瘤发生方面都有着重要作用。最近,对于恶性肿瘤的研究表明,Fibulin-5表达的减少会加强人体内癌症的形成和发展[Zhang, H. et al,1996; Tran, H.et al,1995; Roark, E. F. et al,1995]。 尽管多年来,对于Fibulin-5的研究取得了很大的进展。但是一些与这个重要的细胞外基质蛋白有关的细胞运动中作用的问题还有待解答,特别是,什么分子可以调节Fibulin-5的分泌。虽然,很多研究发现了许多能与Fibulin-5相结合的蛋白,也发现了一止匕Fibulin-5调节的信号通路,如ERK途径、WNT途径、LOXL-1途径等等。但它们都不与Fibulin- 5的分泌或细胞内运输相关。因此,要揭示Fibulin-5的分泌以及其对细胞运动的机制,需要找到相关的新蛋白。 出乎我们意料之外的是,我们利用酵母双杂交技术,从果蝇的cDNA文库里发现一个新的能与Fibulin-5结合的蛋白——Nogo-B(也称为RTN4b/ASY)。它是reticulon (RTN)家族的成员之一。No go蛋白是RTN家族四个成员之一,主要有三个亚型(Nogo-A, B和C)。它们都是Nogo基因通过不同启动子的选择和可变性剪接产生的。所有这三个亚型都包含一个相同的Nogo-66区以及一个C末端区。Nogo-66是一个跨膜结构域,可以抑制神经细胞轴突延伸和蔓延的长度。但在N末端,三个亚型是不同的。 最近的研究表明:Nogo-B广泛分布在不同的细胞类型和组织中。而它的功能也随之不同。Nogo-B原本被认为只是一个内质网(ER)定位蛋白,并且能增强中枢神经系统(CNS)轴突再生。同样,它也参与一些神经系统疾病:如精神分裂症,抑郁症,双极额叶皮层,动脉粥样硬化斑块以及阿尔茨海默病[Kim, J. et al,2003; Gabriela Novaka et al,2006; Juan A. et al,2007; Kume H, et al,2009; Bor Luen et al,2007]。此外,它也被认为是细胞凋亡诱导基因,但是这点是存有争议的[Thomas Oertle et al,2002]。最近,研究发现Nogo-B与其他两个同家族的蛋白(Nogo-A和Nogo-C)可以相互作用;并且在细胞的粘附和迁移以及与此相关的一些过程中扮演重要角色[Acevedo, L. et al,2004; Jacek J. et al,2007; Kritz AB et al, 2008]。例如,血管重塑和内膜形成。我们发现Fibulin-5和Nogo-B可能存在着某种关联,因为它们的确共同参与了某些生物过程,如细胞运动和血管重塑等。 在本研究中,我们首次报道了Nogo-B可以与Fibulin-5相互作用,并且增强Fibulin-5的外分泌,从而刺激细胞运动。首先,Nogo-B和Fibulin-5在细胞质中和细胞膜上均可以相互作用,这点从免疫共沉淀以及激光共聚焦的结果都得到了印证。而且Nogo-B通过把更多的Fibulin-5分子运往细胞膜的方式增加了Fibulin-5的分泌。我们通过分析在稳定高表达Nogo-B的Hela细胞系中,胞内和胞外Fibulin-5的含量印证了这个假设。此外,Nogo-B还能刺激Hela细胞形成伪足。这两者都增强了Hela细胞的运动能力,包括迁移和入侵。这些数据提供了一个分子水平上的模型,使我们得以解释Nogo-B在体外和体内是如何增加细胞迁移和侵袭的。令人有些不解的是,过度表达Nogo-B减轻了Hela细胞粘附和增殖。我们猜测这可能是因为过多的Fibulin-5造成了竞争性抑制。在细胞外环境中,过量的可溶性Fibulin-5争夺的细胞表面的受体(整合素),打破了原本细胞和细胞外基质之间存在的适当平衡,使细胞不易于粘附。而粘附正是细胞增殖的必要步骤。 利用在293T细胞中表达重组突变的人Fibulin-5和Nogo-B,我们得以确定了两者之间彼此相互作用的精确区域。Fibulin-5的第六个cbEGF区与Nogo-B的Nogo-66区是执行这个作用过程的功能区。虽然先前的研究还发现,这两个结构域分别都在细胞运动中起作用,但先前的研究者并没有把它们联系到一起,也没有发现它们之间有这样的协同效应。因此,不仅我们的结果和以往的研究结果是不冲突的,而且我们揭示了掩藏在这些生理过程背后的重大事件。 最后,我们还发现,过度表达Nogo-B刺激Hela细胞形成伪足,并且Nogo-B会倾向于积累在伪足中。而这决定了Fibulin-5分子在细胞内的流动,因为Nogo-B会把Fibulin-5分子一起待带到伪足中。而伪足与Fibulin-5都是与细胞的运动紧密相关的。这些研究的结果表明,Nogo-B可能是作为转运Fibulin分子的一个分子载体,携带成熟Fibulin-5蛋白到达目的地。我们猜测:Nogo-B在内质网或高尔基体上结合Fibulin-5,然后运输到细胞表面,并且释放。因此,Nogo-B与Fibulin-5的结合在Fibulin-5的分泌过程中是一个重要的事件。 总之,我们已确定Nogo-B是Fibulin-5的一个结合蛋白,并且可以增强Fibulin-5的外分泌。我们证明了,Nogo-B可以携带Fibulin-5到细胞表面,并且向伪足分布。此外,上调Nogo-B刺激了Hela细胞伪足的形成。我们推测:Nogo-B作为一个分子转运载体,决定了Fibulin-5的运输方向,并且通过对此的调节,影响到细胞的运动。这给与Fibulin-5相关的疾病治疗带来了一个新的思路。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q25

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1 孟庆泽;乔保平;宫璀璀;刘德海;张喜卿;;肾透明细胞癌组织中T淋巴瘤侵袭转移诱导因子1的表达[J];郑州大学学报(医学版);2012年01期
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3 汤佳城;许正平;;扣针蛋白-5与疾病[J];中国生物化学与分子生物学报;2010年06期
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5 王玲;张书峰;;CD_(44)与nm23在神经母细胞瘤中的表达及意义[J];实用儿科临床杂志;2011年03期
6 DEEPAK CHHABRA ,sHISAN BAO ,CRISTOBAL G DOS REMEDIOS;The distibution of cofilin and DNase I in vivo[J];Cell Research;2002年Z1期
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1 苏兆亮;HMGB1在心肌炎中的致病机制及调控作用研究[D];江苏大学;2011年
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3 任敦强;HMGB1诱导免疫损伤致肺纤维化的细胞分子机制及天龙总黄酮的干预作用[D];广州医学院;2011年
4 陈益存;Nogo-C点突变的发现及其促细胞凋亡机制研究[D];南京师范大学;2006年
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3 Goldberg JL and BarresBA;Nogo在神经再生中的作用[J];神经解剖学杂志;2000年02期
4 陈昌杰;NOGO与中枢神经再生[J];国外医学.生理.病理科学与临床分册;2002年01期
5 郑春霞,申军现,金卫林,鞠躬;体外培养海马神经元生长过程中Nogo-A分布的变化[J];解剖学报;2004年04期
6 吴兰香,孙长凯,范明;Nogo与Nogo受体研究[J];生物化学与生物物理进展;2002年06期
7 马慧,赵红斌,王凯;Nogo蛋白研究进展[J];甘肃科技;2004年02期
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9 MaloS.Chen,AndreaB.Huber,MarjanE.vanderHaar,MarcusFrank,LisaSchnell,AdrianA.Spillmann,FranziskaChristandMartinE.Schwab;Nogo-A:一种髓鞘源性神经突生长抑制因子和单克隆抗体IN-1的抗原[J];神经解剖学杂志;2000年02期
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1 郑黎燕;王国华;阙海萍;郁毅刚;马振莲;李欣;刘少君;;Nogo及其NgR受体在神经细胞及损伤模型中的表达[A];中国生理学会第21届全国代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2002年
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5 邢宏义;孙圣刚;梅元武;;Lingo-1:神经再生障碍研究中的一种新型分子[A];湖北省神经科学学会学术年会论文汇编[C];2007年
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1 马佳;中国科学家发现细胞迁移秘密[N];北京科技报;2008年
2 耿挺;谁在控制细胞迁移[N];上海科技报;2008年
3 海迅;我国学者发现细胞迁移的重要调节机制[N];中国医药报;2008年
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7 峻岭;人工合成缩氨酸:可促进新神经生长[N];医药经济报;2002年
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1 周树敏;Nogo-B对Fibulin-5的调控及其对细胞迁移的影响[D];武汉大学;2010年
2 余思逊;Nogo-A蛋白参与形成大脑皮质发育障碍及其作用机制研究[D];第三军医大学;2012年
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4 程茗;Nogo66蛋白眼用疫苗对大鼠高眼压和视神经损伤的免疫保护作用及机制研究[D];第三军医大学;2009年
5 尹小磊;视网膜Nogo氨基末端信号通路的初步研究[D];第三军医大学;2010年
6 肖飞;Nogo-66受体作为阿尔茨海默病药物治疗新靶标的研究[D];暨南大学;2010年
7 苏志达;神经胶质细胞在脊髓损伤修复中的作用及其机制研究[D];第二军医大学;2008年
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1 李晟;Nogo基因多态性与多发性硬化的相关性研究[D];昆明医学院;2010年
2 苏桂云;Nogo-A、nogo受体及其途径抑制物与新生大鼠HIBD后神经再生的相关性研究[D];山东大学;2010年
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5 刘敬美;高原环境下兔眼球钝挫伤后视网膜NGF、Nogo的表达[D];兰州大学;2007年
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