項目名稱： 神經(jīng)元信息感受重要蛋白質(zhì)膜轉(zhuǎn)運的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、調(diào)控及功能研究 首席科學家： 羅建紅 浙江大學 起止年限： 2010 年 1 月 8 月 依托部門： 教育部 一、研究內(nèi)容 （ 1）離子通道和受體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制機制：系統(tǒng)分析電壓門控鈉離子和鈣離子通道、谷氨酸受體通道及 G 蛋白偶聯(lián)受體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流信號，發(fā)現(xiàn)新的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流信號和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域，篩選參與離子通道 /受體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制的關(guān)鍵相互作用蛋白，探討蛋白磷酸化的調(diào)節(jié)作用，提出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制新的分子機制； （ 2）離子通道和受體的 囊泡分選、轉(zhuǎn)運和調(diào)節(jié)機制：分析離子通道 /受體轉(zhuǎn)運的囊泡類型和轉(zhuǎn)運模式，篩選和鑒定與轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)相關(guān)的蛋白質(zhì)復合物組分、離子通道和受體分選的分子內(nèi)部信號及其相互作用和調(diào)控機制，研究馬達蛋白和細胞骨架在離子通道和受體的囊泡和細胞器轉(zhuǎn)運中的作用和機制； （ 3）受體膜表面和突觸定位、內(nèi)化及再循環(huán)過程及其機制：分析谷氨酸受體、 G 蛋白偶聯(lián)受體及酪氨酸激酶受體在神經(jīng)元膜表面分布、突觸定位、內(nèi)化及再循環(huán)的分子和細胞機制，解析相關(guān)的受體結(jié)構(gòu)域、調(diào)控位點及相互作用蛋白，探討磷酸化和泛素化對相關(guān)環(huán)節(jié)的調(diào)控； （ 4）離子通道的膜轉(zhuǎn)運與 神經(jīng)元興奮性調(diào)控：探討電壓門控鈉離子和鈣離子通道轉(zhuǎn)運插入細胞膜數(shù)量的調(diào)控機制，分析離子通道在細胞膜上數(shù)量的改變對其電流和神經(jīng)元興奮性變化的貢獻，提出離子通道膜轉(zhuǎn)運調(diào)控神經(jīng)元遞質(zhì)釋放和信號傳導的新機制； （ 5）突觸后受體的動態(tài)變化與突觸可塑性：研究在突觸可塑性產(chǎn)生過程中突觸后受體（特別是谷氨酸能受體）的數(shù)量和構(gòu)成的動態(tài)變化及其受體亞型對不同類型突觸可塑性形成的作用，探討關(guān)鍵激酶和磷酸酶參與該過程協(xié)同調(diào)控機制，提出調(diào)節(jié)受體轉(zhuǎn)運影響突觸可塑性的新機制 。 二、預期目標 （一） 總體目標 高度特化的神經(jīng)元是神經(jīng)網(wǎng)絡形 成和神經(jīng)信息正確處理的結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)，而負責信息感受的離子通道和受體蛋白在神經(jīng)元的正確定位和動態(tài)調(diào)節(jié)對此具有特殊重要的意義。本項目整合了在相關(guān)領(lǐng)域已做出優(yōu)秀工作的科學家，擬選擇一組與神經(jīng)信息感受和傳導密切相關(guān)的離子通道和受體蛋白，系統(tǒng)研究其膜轉(zhuǎn)運的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域、相互作用蛋白質(zhì)、磷酸化等調(diào)節(jié)及對神經(jīng)元興奮性和突觸功能的調(diào)控。通過發(fā)現(xiàn)新機制和新規(guī)律，加深對神經(jīng)信息處理過程中關(guān)鍵蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)及其相互關(guān)系的理解。通過該項目的實施獲得一系列具有國際領(lǐng)先和擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果，同時凝聚和造就一支在該領(lǐng)域 達到國際先進水平的研究隊伍。 （二）五年預期目標 1. 在基礎(chǔ)理論研究方面 ： （ 1） 系統(tǒng)分析電壓門控鈉離子和鈣離子通道、谷氨酸受體通道、 G 蛋白偶聯(lián)受體及酪氨酸激酶受體膜轉(zhuǎn)運所依賴的分子內(nèi)部信號和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域，重點 解析并得 到 若干 新的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流、內(nèi)吞 和再循環(huán) 、囊泡轉(zhuǎn)運和分選 的信號 或 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域 ； （ 2） 鑒定 參與電壓門控鈉離子和鈣離子通道、谷氨酸受體通道、 G 蛋白偶聯(lián)受體及酪氨酸激酶受體膜轉(zhuǎn)運的關(guān)鍵相互作用蛋白，闡明磷酸化 或 泛素化 對蛋白相互作用的 調(diào)控 機制 ， 提出新的 蛋白 相互作用模型 ； （ 3） 闡述電壓門控鈉離子和鈣離子通道、谷氨酸受體通道、 G 蛋白偶聯(lián)受體及酪氨酸激酶受體膜轉(zhuǎn)運對神經(jīng)元興奮性和突觸可塑性的調(diào)控作用，深化離子通道和受體膜轉(zhuǎn)運對神經(jīng)信息處理調(diào)控的認識 。 2. 成果考 核指標 ： 在國際一流雜志（ 0）發(fā)表論文 5 - 8 篇，在有影響力的雜志（ ）上發(fā)表論文 25 - 30 篇。 3. 人才培養(yǎng) ：培養(yǎng)研究生 50 - 80 人， 培養(yǎng)出學科領(lǐng)軍型人才 3 - 5 名。 三、研究方案 （一） 學術(shù)思路 蛋白質(zhì)是生命活動 也是神經(jīng)信息處理的主要 執(zhí)行者 ，其功能具有不同層次的解析。蛋白質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和功能是一個基本層次，然而，細胞內(nèi)大多數(shù)蛋白質(zhì)則通過蛋白 質(zhì)蛋白質(zhì)的相互作用、蛋白質(zhì)復合物及其網(wǎng)絡的形成、以及與亞細胞結(jié)構(gòu)復雜的相互作用等才最后達成具有細胞生理學意義的功能，這里包含了蛋白質(zhì)表征細胞生命活動時所需要的精確、有序的時空調(diào)控。 神經(jīng)元信息處理相關(guān)的離子通道和受體如何通過其分子內(nèi)部信號、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域和相互作用蛋白來決定和調(diào)節(jié)膜轉(zhuǎn)運，達成正確的分布和定位并實現(xiàn)其在神經(jīng)元中的功能，這是一個蛋白質(zhì)科學與神經(jīng)科學相結(jié)合的重要前沿科學問題。 本項目以理解神經(jīng)信息處理為引導，以與神經(jīng)信息感受和傳導相關(guān)的一組離子通道和受體為研究對象，圍繞膜轉(zhuǎn)運（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制、囊泡分選和 轉(zhuǎn)運、膜和突觸定位及內(nèi)化再循環(huán)）這條主線，采用分子生物學、分子遺傳學、生物化學、蛋白組學、組織細胞免疫化學、活細胞熒光成像和電生理學等多層次先進研究技術(shù)組合，以解析 蛋白質(zhì) 分子內(nèi)部信號或結(jié)構(gòu)域、鑒定相互作用蛋白質(zhì)、闡明調(diào)控機制及與神經(jīng)元信息處理關(guān)系為立足點 ，對上述的蛋白質(zhì)活動過程 中結(jié)構(gòu)和功能的基本問題 進行系統(tǒng)研究 （見下圖） ， 力爭 做出國際 領(lǐng)先 水平的研究工作 ，提升 我國在 該 領(lǐng)域 的學術(shù) 地位。 （二） 技術(shù)途徑 本項目選擇的研究對象是一組與神經(jīng)信息感受和傳導相關(guān)的膜蛋白，對其膜轉(zhuǎn)運及調(diào)控的研究手段上具有共性，但針對膜轉(zhuǎn)運的不同 環(huán)節(jié)、調(diào)控機制及功能關(guān)系等研究又需要有不同的技術(shù)組合?？傮w來說，本項目對研究內(nèi)容和目標強調(diào)整體設(shè)計，結(jié)合原有的研究基礎(chǔ)，將同時采用假設(shè)驅(qū)動和探索驅(qū)動的研究策略。強調(diào)綜合運用基因、蛋白質(zhì)、細胞組織及整體多層次現(xiàn)代生物學 研究 技術(shù)，對目標蛋白質(zhì)膜轉(zhuǎn)運不同環(huán)節(jié)的機制進行解析，著眼于解析蛋白質(zhì)（包括新鑒定的相互作用蛋白質(zhì)）內(nèi)部信號或關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域、相互作用機制、膜和突觸定位及動態(tài)轉(zhuǎn)運、磷酸化等修飾調(diào)節(jié)機制，以達成對神經(jīng)元興奮性和突觸功能調(diào)節(jié)更為深入的理解。 離子通道和受體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制機制 離子通道 /受體要表達到細胞膜上并履行其功能，必須首先要通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的質(zhì)量監(jiān)控。只有正確折疊，裝配， 暴露出一些前向運輸信號或者屏蔽掉 留 /返流信號，甚至是具備正常功能的離子通道 /受體才能表達到細胞膜上。否則，它們將被滯留在 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) ，或者啟動 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 相關(guān)降解途徑（ ER 降解，或者因過分堆積而引起相應的病理過程。到目前為止，一些神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的重要離子通道 /受體的 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 質(zhì)控機制并不是 非常清楚，即便有些離子通道 /受體雖然鑒定出存在某種 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 駐留 /返流信號，但是其神經(jīng)元信息感受和傳導相關(guān) 的重要 蛋白 電壓門控離子通道 離子型谷氨酸受體 酪氨酸激酶受體 結(jié)構(gòu)相關(guān)信息的分析 內(nèi)部信號或關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域的鑒定 分子及遺傳學技術(shù) （基因突變和基因敲除） 組織細胞免疫化學和 活細胞熒光成像技術(shù) 總體研究方案的學術(shù)思路和技術(shù)途徑示意圖 電生理技術(shù) 和藥理學方法 生物化學技術(shù) （ 生化 及 蛋白 質(zhì) 組學技術(shù)） 神經(jīng)信息傳導和可塑性調(diào)控 蛋白質(zhì)相互作用： 1. 新蛋白質(zhì)的鑒定 2. 分子機制研究 亞細胞定位 /動態(tài)轉(zhuǎn)運 蛋白質(zhì)磷酸化等修飾 囊泡分選和轉(zhuǎn)運 膜和突觸定位 內(nèi)化和 再循環(huán) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 質(zhì)量控制 膜蛋白轉(zhuǎn)運 和定位環(huán)節(jié) 神經(jīng) 系統(tǒng) 信息 處理 神經(jīng)元興奮性和 突觸功能調(diào)節(jié) 內(nèi)在的分子機制不是非常清楚，這些信號是如何發(fā)揮作用，又是如何被屏蔽的還需要進一步探討。因此，我們擬以 電壓門控鈉離子通道 ，配體門控離子通道谷氨酸受體為模型，結(jié)合分子克隆技術(shù)，免疫熒光技術(shù)， 白電泳技術(shù)及電生理技術(shù)等 系統(tǒng)分析 其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留的分子機制 ，發(fā)現(xiàn)新的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流信號和 /或 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域， 然后通過雙相蛋白電泳技術(shù)，質(zhì)譜分析等 篩選參與 其 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制 相關(guān)的 關(guān)鍵作用蛋白，提出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制新的分子 模型 ； 并進一步探討 炎性因子和各信號途徑對 電壓門控鈉離子通道 ，谷氨酸受體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制及 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流 信號 的調(diào)節(jié)作用 。 離子通道和受體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制機制研究技術(shù)途徑示意圖 離子通道和受體的囊泡分選、轉(zhuǎn)運和調(diào)節(jié)機制 離子通道和受體的囊泡分選、轉(zhuǎn)運和調(diào)節(jié)機制 神經(jīng)元的軸突和樹突是神經(jīng)元與神經(jīng)元相互信息傳遞及感受外界化學和物理信息的最主要的部位，主要負責信息感受的離子通道和受體在神經(jīng)元的胞體合成后，要通過囊泡轉(zhuǎn)運到細胞膜，這些囊泡更要通過軸漿運輸?shù)姆绞较蜉S突和樹突 轉(zhuǎn)運（正向運輸），插入到軸突和樹突的細胞膜上，介導神經(jīng)元的信息加工過程。同時，神經(jīng)末梢的一些受體在受到其激動劑的作用后被激活，進入內(nèi)吞小體的囊泡狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)軸漿運輸?shù)姆绞綄⑿盘杺鬟f到胞體（逆向運輸），影響神經(jīng)元中一些基因的表達調(diào)控，從而調(diào)節(jié)神經(jīng)元的功能。目前，在離子通道 /受體轉(zhuǎn)運的囊泡類型、轉(zhuǎn)運模式、蛋白序列的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、相互作用蛋白和調(diào)控機制方面遠未闡述清楚。因此，本研究將以電壓門控的鈉離子通道和鈣離子通道、配體門控的離子通道（谷氨酸受體、 體）等的囊泡轉(zhuǎn)運作為切入點，利用分子克隆、神 經(jīng)元培養(yǎng)和轉(zhuǎn)染、活細胞成像技術(shù)動態(tài)描述離子通道 /受體轉(zhuǎn)運的囊泡類型和轉(zhuǎn)運模式，采用囊泡分離、免疫共沉淀和質(zhì)譜等方法和技術(shù)鑒定與轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)相關(guān)的蛋白質(zhì)復合物組分及相互作用，用基因過表達和沉默方法區(qū)分相互作用蛋白對離子通道 /受體轉(zhuǎn)運的重要性，結(jié)合基因定點突變和刪減篩選決定離子通道和受體囊泡分選的分子內(nèi)部信號和相互作用蛋白的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，選擇不同外界信號刺激和信號通路激活模式觀察分子內(nèi)部信號和相互作用蛋白的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域在調(diào)控離子通道 /受體囊泡轉(zhuǎn)運中的機制，重點關(guān)注馬達蛋白和細胞骨架的磷酸化和乙酰化調(diào)控作用，最終加深離子通 道 /受體囊泡轉(zhuǎn)運調(diào)控機制對神經(jīng)元興奮性和突觸可塑性的理解。 離子通道和受體的囊泡分選、轉(zhuǎn)運和調(diào)節(jié)機制研究技術(shù)途徑示意圖 受體膜表面和突觸定位、內(nèi)化及再循環(huán)過程及機制 神經(jīng)元受體 /離子通道轉(zhuǎn)運到細胞膜或突觸部位是其感受胞外信號并發(fā)揮正常功能的必要條件，這種定向轉(zhuǎn)運通常依賴于胞內(nèi)復雜的蛋白質(zhì)運輸調(diào)控機制來完成。受體膜表面和突觸定位、內(nèi)化及再循環(huán)過程的調(diào)控，依賴于受體分子中特定的結(jié)構(gòu)序列以及一系列與能與該結(jié)構(gòu)序列結(jié)合的分選蛋白質(zhì)分子，這些分選分子與目的蛋白質(zhì)中的特定序列相結(jié)合，幫助目的蛋白質(zhì)定向轉(zhuǎn)運。不同 受體決定其膜表面和突觸定位、內(nèi)化及再循環(huán)過程的結(jié)構(gòu)序列以及相對應的分選蛋白質(zhì)分子各不相同，這也是不同神經(jīng)元受體膜表面胞內(nèi)定位及運輸不同的原因，因此有必要全面地建立神經(jīng)元受體胞內(nèi)運輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)與相互作用蛋白質(zhì)的調(diào)控網(wǎng)絡。因此，本研究將以谷氨酸受體、 G 蛋白偶聯(lián)受體（甘丙肽受體 和 體）及酪氨酸激酶受體（ 體）為研究對象，利用包括免疫共沉淀、液 母雙雜交等大規(guī)模篩選和鑒定等手段，系統(tǒng)地篩選蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運相關(guān)復合物，然后將應用包括免疫細胞化學染色、免疫電鏡、實時動態(tài)熒光追蹤、熒光相 關(guān)光譜分析 (光漂白后熒光恢復術(shù)（ 熒光共振能量轉(zhuǎn)移術(shù) (全內(nèi)反射熒光顯微術(shù)（ 成像 技術(shù)進行 亞細胞定位和實時動態(tài)分析并結(jié)合 基 因操作、電生理和動物模型等技術(shù)對其進行深入的 結(jié)構(gòu)和 功能研究，解析這些蛋白質(zhì)分子是如何通過與相應受體中的特定結(jié)構(gòu)域結(jié)合，調(diào)控受體膜表面和突觸定位、內(nèi)化及再循環(huán)過程，進而影響到受體功能的執(zhí)行，調(diào)控突觸可塑性及神經(jīng)信號的感知與傳導。 膜 受體 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域鑒定 受體膜表面和突觸定位、內(nèi)化及再循環(huán)過程及機制 研究技術(shù)途徑示意圖 篩選、鑒定與 膜 受體 相互作用的新蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)動態(tài)轉(zhuǎn) 運機制 蛋白質(zhì)剪切 加工調(diào)控 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流 受體 膜表面 動態(tài)分布、亞細胞定位和功能 膜表面和突觸定位 內(nèi)化和分揀 酵母雙雜交 /免疫共沉淀 /質(zhì)譜技術(shù) 活細胞 熒光 成像技術(shù) （ 電生理技術(shù)和藥理學方法 細胞膜表面 受體熒光或 生物素標記 技術(shù) 基因突變 /分子克隆 免疫細胞化學染色 激光共聚焦成像技術(shù) 磷酸化 泛素 化 蛋白剪切 細胞興奮性的調(diào)控及 信號的感 知 降解 神經(jīng)信 息傳導的 調(diào)控 再循環(huán) 離子 型谷氨酸受體 酪氨酸激酶受體 離子通道的膜轉(zhuǎn)運與神經(jīng)元興奮性調(diào)控 離子通道是神經(jīng)信號的發(fā)生和中樞信息處理的基礎(chǔ)。電壓門控鈉離子和鈣離子通道作為可興奮性細胞膜表面最重要的離子通道，其主要功能是形成動作電位，將細胞電活動轉(zhuǎn)化為鈣信號而激活其下游信號通路，從而構(gòu)成了神經(jīng)元的興奮性，導致神經(jīng) 遞質(zhì)釋放并產(chǎn)生一系列的胞內(nèi)活動如細胞骨架、蛋白質(zhì)產(chǎn)生、磷酸化和去磷酸化及細胞增殖。對于電壓門控鈉離子和鈣離子通道的功能調(diào)控的研究，除了對其通道特性調(diào)控的研究外，細胞膜表面電壓門控鈉離子和鈣離子通道通道轉(zhuǎn)運插入到細胞膜數(shù)量的調(diào)控機制也是重要的研究方面，即其膜轉(zhuǎn)運的調(diào)控。離子通道膜轉(zhuǎn)運的調(diào)控可能與通道的結(jié)構(gòu)、相關(guān)作用的分子、外界的調(diào)控因子和胞內(nèi)的信號通路有關(guān)，對于與離子通道相互作用分子的研究以往多集中在其輔助亞基，對于其它相互作用分子的研究只局限于個別分子，有必要全面地建立離子通道復合物相互作用蛋白質(zhì)的調(diào)控網(wǎng)絡 。該內(nèi)容試圖以電壓門控的鈉離子通道和鈣離子通道的膜轉(zhuǎn)運為切入點，結(jié)合生物化學、分子生物學、電生理學等多種研究方法，研究通道的定位、轉(zhuǎn)運和內(nèi)化等膜轉(zhuǎn)運的不同環(huán)節(jié)對離子通道插入到細胞膜的數(shù)量的調(diào)控機制，并重點闡明其膜轉(zhuǎn)運在初級感覺神經(jīng)元興奮性、中樞神經(jīng)元興奮性和突觸傳遞中的功能和調(diào)節(jié)，從而為以電壓門控鈉離子和鈣離子通道膜轉(zhuǎn)運為靶點的特異性干預手段提供重要的理論基礎(chǔ)。 離子通道的膜轉(zhuǎn)運與神經(jīng)元興奮性調(diào)控研究技術(shù)途徑示意圖 受體膜轉(zhuǎn)運磷酸化調(diào)節(jié)與突觸可塑性 谷氨酸受體在突觸后胞漿及后膜間亞單位特異性的轉(zhuǎn)運的動 態(tài)變化是造成長時程增強及長時程抑制等可塑性現(xiàn)象的重要分子機制 (et 1999;)。相對而言， 此，深入研究谷氨酸 氨酸受體在突觸后膜的動態(tài)變化受到包括酪氨酸激酶受體、酪氨酸磷酸酶以及支架蛋白等多種信號的調(diào)控。 因此，本研究將以 酪氨酸激酶受體 酪氨酸激酶受體 用蛋白質(zhì)相互作用檢測技術(shù)、基因操作、轉(zhuǎn)基因動物模型、 細胞膜表面 受體熒光或生物素標記技術(shù)、 活細胞 熒光 成像技術(shù)（ ，觀察它們對 膜以及內(nèi)化等動態(tài)轉(zhuǎn)運過程的調(diào)控，并進一步運用藥理學方法和電生理學技術(shù)探討其對突觸傳遞和突觸可塑性的影響。 受體膜轉(zhuǎn)運磷酸化調(diào)節(jié)與突觸可塑性 研究技術(shù)途徑示意圖 對話 匯聚 相互 作用 上膜 /內(nèi)化 突觸可塑性 受體介導的熒光素配體內(nèi)化法 生物素標記表面受體生化法 電生理技術(shù) 電生理技術(shù) 蛋白質(zhì)相互作用檢測技術(shù) 轉(zhuǎn)基因動物模型 干擾小肽 藥理學 四、年度計劃 年度 研究內(nèi)容 預期目標 第 一 年 1. 系統(tǒng)分析電壓門控鈉離子通道跨膜區(qū)段 ， 谷氨酸受體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流信號，建立膜蛋白跨膜區(qū)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流信號的分子檢測模型，發(fā)現(xiàn)新的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流信號和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域。 2. 篩查、識別和鑒定氧化代謝紊亂引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)細胞未知因子或蛋白因子，尤其是細胞趨化因子。 3. 系統(tǒng)分析胞內(nèi)信使、突觸蛋白、各信號途徑和胞外調(diào)控因子對受體或離子通道膜表面表達的影響。 4. 用生物信息學和 蛋白質(zhì)組學，質(zhì)譜分析等 方法篩選參與囊泡或線粒 體動態(tài)轉(zhuǎn)運的相關(guān)蛋白數(shù)據(jù)庫。 5. 中樞神經(jīng)系統(tǒng)海馬 件性敲除動物模型的一般生理學與行為學觀察，探討磷酸酶 號缺失對海馬神經(jīng)元一般生理功能的影響 1. 發(fā)現(xiàn)鈉離子通道跨膜區(qū)段和谷氨酸受體的新的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留 /返流信號。 2. 證實細胞趨化因子是神經(jīng)元調(diào)節(jié)腦內(nèi)免疫反應的開關(guān)分子。 3. 確定離子通道或受體軸漿轉(zhuǎn)運，上膜的基本模式。揭示胞內(nèi)信使、突觸蛋白、各信號途徑中關(guān)鍵蛋白和胞外調(diào)控因子對鈣離子通道的細胞及亞細胞定位和分布的影響。 4. 豐富參與囊泡和線粒 體動態(tài)轉(zhuǎn)運的膜蛋白數(shù)據(jù)庫。 5. 完成 海馬區(qū)（ 布、定位與時序表達差異（胚胎、新生、成年），完成 除品系 海馬區(qū)神經(jīng)元發(fā)生、分化及凋亡功能檢測。 第 二 年 1. 建立篩選參與離子通道 /受體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制的關(guān)鍵相互作用蛋白方法，并用于關(guān)鍵相互作用蛋白篩選。 2. 分析離子通道和受體在細胞膜上數(shù)量的改變對其通道電流、中樞神經(jīng)元興奮性變化和神經(jīng)遞質(zhì)釋放的貢獻。 3. 探討 力蛋白復合物及其它參與囊泡分選和融合的新的膜蛋白質(zhì)在囊泡形成、分選、轉(zhuǎn)運、融合、釋放以及細胞器修復或周轉(zhuǎn)中的作用 。 4. 在體內(nèi)驗證抗氧化劑對神經(jīng)元在氧化應激情況下產(chǎn)生細胞趨化因子的調(diào)節(jié)作用。 5. 利 用 海 馬 神 經(jīng) 元 細 胞 株 明 確 合 物 在 介 導號的磷酸化調(diào)控機制。 以及 號調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)受體的膜分布、突觸定位與功能調(diào)控的影響 1. 揭示胞內(nèi)信使、突觸蛋白、各信號途徑中關(guān)鍵蛋白和胞外調(diào)控因子對離子通道或受體的電流、神經(jīng)元興奮性變化和神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。 2. 確定 鑒定新的相關(guān)膜蛋白質(zhì)在囊泡形成、分選、轉(zhuǎn)運、融合、釋放以及細胞器修復或周轉(zhuǎn)中的作用。發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)元中特異表達的動力蛋白中鏈不同亞型的分布；以及在囊泡和細胞器選擇性轉(zhuǎn)運中的功能及機理。 3. 闡明細胞趨化因子調(diào)控腦內(nèi)免疫 /炎癥反應的分子、細胞機制。 年度 研究內(nèi)容 預期目標 第 三 年 1. 進一步尋找鈣離子通道，谷氨酸受體 ，體 ， 體等分子內(nèi)部決定轉(zhuǎn)運的信號。同時，在已發(fā)現(xiàn)的信號序列的基礎(chǔ)上，通過酵母雙雜交，雙向凝膠電泳，質(zhì)譜分析等方法篩選與信號序列有相互作用的蛋白質(zhì)。 2. 分析胞內(nèi)信使、突觸蛋白和各信號途徑對電壓門控鈣離子通道或者谷氨酸受體本身特性的影響及相應的電流變化、中樞神經(jīng)元興奮性的改變和神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。 3. 在整體水平（如轉(zhuǎn)基因鼠）探討相關(guān)蛋白質(zhì)復合物在不同囊泡及細胞器的逆行轉(zhuǎn)運和選擇性調(diào)節(jié)相關(guān)機理及功能，闡明細胞趨化因子是 介導氧化代謝紊亂引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫 /炎癥反應的關(guān)鍵分子，及其可能的機制。 4. 在海馬腦切片水平，檢測 因敲除對海馬 影響。如有影響，將進一步結(jié)合藥理學方法找尋其作用機制。 5. 完成 此基礎(chǔ)上選定另外目標蛋白，用同樣方法研究目標蛋白的磷酸化。 6. 總結(jié)前 2 年的實驗，在總結(jié)過程中對實驗方案有偏差部分做修正。 1. 發(fā)現(xiàn)與離子通道相偶聯(lián)的信號分子。 2. 進一步確定細胞膜鈣離子通道特性和數(shù)量的改變與神經(jīng)元突觸傳遞的關(guān)系。明確分別由 活所誘導的制是否相同。 3. 闡明不