视网膜变性致病基因cerkl的功能研究

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1、视网膜变性致病基因CERKL的功能研究1绪论1.1视网膜结构与功能视网膜在视觉影像的形成过程中起着十分重要的作用，当光透过角膜和晶状体到达视网膜时，会刺激视网膜中的感光细胞发生一系列的光化学变化，将光信号转变为生物电流，经视神经传导到大脑的视觉中枢，最终产生了视觉图像。在胚胎发育中，视网膜组织是由前脑部视泡结构分化形成的。视泡在晶状体板的诱导下逐渐的内陷形成一个两层的杯状结构视杯。视杯的外层最终分化形成色素上皮层而视杯的内层主要形成了神经视网膜层，整个视网膜发育过程十分的复杂，同时也受到了严格的基因调控，在所有的脊椎动物中，视网膜结构大

2、体上都是十分类似的，基本包括了2个突触层（分别为：外网状层和内网状层）和3个细胞层（分别为：外核层、内核层和神经节细胞层）。在3个细胞层中，共存在有5种基本类型的神经元细胞，其中感光细胞分布在外核层中，水平细胞、双极细胞和无长突细胞分布在内核层，而神经节细胞则存在于神经节细胞层中。这些神经元均为高度分化的细胞，它们不能再生，一旦丧失就无法替代，这也是视网膜变性疾病的高致盲率和难于治疗的原因。除了神经元细胞外，视网膜组织中还有不同类型的神经胶质细胞，包括有：Mtiller细胞、星型胶质细胞（astrocytes)、小胶质细胞（microg

3、lialcells)和少突胶质细胞(oligodendrocytes)等。通过视网膜更为精细的观察，可以将其由外向内划分为十层，分别为：①为色素上皮层。该层紧挨着脉络膜，由色素上皮细胞组成，主要的生理功能包括：吞唾感光细胞脱落的外节；通过自身色素吸收反射光，从而增加视觉的对比度；作为屏障隔离视网膜血管与神经视网膜；参与特定的代谢循环等。②为感光细胞层，该层由感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）的树突组成，包含有大量的感光色素，可以将收集的可见光转变为电信号。.1.2感光细胞的结构与功能感光细胞是视网膜中感光系统。感光细胞接受外界的光刺激，在该

4、细胞内通过一系列的光化学反应可以将光信号转化为电信号，并传递到下一层的神经网络中，最终在大脑形成视觉图像。感光细胞的功能丧失或者死亡是导致失明的最直接原因，在多种的视网膜变性疾病过程中都观察到感光细胞的死亡。了解感光细胞的结构与功能，揭示感光细胞死亡机制，并在此基础上幵发抑制感光细胞死亡的药物是目前治疗视网膜变性疾病的主要策略之一。在脊椎动物中，按结构与功能的不同，感光细胞可以分为视杆细胞（rodcells)和视锥细胞（conecells)两类。两者在结构上十分类似，都可以分为几个部分，依次包括：外节，连接纤毛，内节，胞体以及突触部，每

5、个部分在细胞中都起到了十分重要的作用，任意一个部分的损伤都会引发整个感光细胞功能紊乱，最终导致细胞死亡。外节是由数量巨大的膜盘紧密叠加形成，在膜盘上主要分布了光敏感的色素分子及其下游的信号蛋白当色素分子接受到光信号刺激后，会进而激活下游信号通路，导致离子通道幵放，阳离子内流，形成神经冲动，并通过突触连接将信号传递下去，该过程称为光传导。由于持续的光反应，外节中大量的蛋白质以及脂质会被氧化，这些氧化的蛋白和脂类如不能被及时地排出细胞，将会对细胞的正常生理功能造成影响。因此外节的结构是时刻进行更新的，前端氧化较为严重的膜盘会不断从外节上脱落

6、，并被视网膜色素上皮细胞吞唾，而与内段相近的基部的小盘则不断向前端迁移，从而保证了外节正常的结构与功能。.2材料和方法2.1材料与仪器2.1.1常用缓冲液的配制SxSDS-PAGE上样缓冲液：250mMTris-HCl(pH6.8),10%(Tris,1.25MGlycine,0.5%(Tris-HCl，150mMNaCl,0.05%(V/V)T)Tubulin(Mouse,millipore)AcetylatedTubulin(Mouse,sigma)Flag(Mouse,MBL)Rhodopsin(Mouse,abeam)Zpr-1

7、(Mouse,ZFIN)GoatantiRabbitSecondaryHRPantibody(Thermo)；GoatantiMouseSecondaryHRPantibody(Thermo)；AlexaFluor488GoatAnti-RabbitIgG(H+L)(invitrogen)AlexaFluor594GoatAnti-MouseIgG(H+L)(invitrogen)3CERKL蛋白在细胞中和斑马鱼中的定位研究3.1实验结果........(36)3.2讨论.......(47)4CERKL在微管调控中的作用4.1实验结果

8、.......(52)4.2讨论.......(55)5CERKL与BMP1的相互作用5.1实验结果.......(57)5.2讨论.......(67)5CERKL与BMP1的相互作用5.1实验结果为了能