gabab受体通过gio蛋白不同亚基调节下游信号及功能研究

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1、分类号学号D200877300学校代码10487密级博士学位论文GABAB受体通过Gi/o蛋白不同亚基调节下游信号及功能研究学位申请人：张文华学科专业：生物化学与分子生物学指导教师：刘剑峰教授答辩日期：2014年1月10日万方数据万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyandMolecularBiologyThemechanismandfunctionofGABABreceptormediatedsignalingvi

2、adifferentsubunitsofGi/oproteinCandidate：ZhangWenhuaMajor：BiochemistryandMolecularBiologySupervisor：ProfessorLiuJianfengHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan10,2014万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研

3、究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期

4、：年月日万方数据万方数据华中科技大学博士学位论文摘要GABAB受体是中枢神经系统中主要的抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)的代谢型受体，属于C家族G蛋白偶联受体(Gproteincoupledreceptor,GPCR)。GABAB受体参与了多种神经活动并扮演着非常重要的角色，其功能失调会导致癫痫、抑郁、痉挛、焦虑、药物成瘾和认知损伤等多种神经类疾病。最近研究表明，GABAB受体与脆性X染色体综合征(fragileXsyndrome,FXS)也密切相关，FXS是由于fmr-1基因沉默导致脆性X智障蛋白(fragileXmentalretardationprote

5、in,FMRP)表达不足而引起的一种常见的遗传性精神发育迟滞疾病。GABAB受体的激动剂baclofen在FXS动物模型和临床实验中表现出良好的治疗效果。然而之前的很多研究大都集中在GABAB受体对FXS表型影响的研究上，对于GABAB受体下游信号通路如何调控FXS的具体分子机制并不清楚。在本论文的第一部分研究中，我们利用体外培养的小鼠小脑颗粒神经元为模型，发现特异性激活GABAB受体可以诱导转录因子CREB的磷酸化，进而促进fmr-1基因的转录并且增加FMRP蛋白的表达。在此研究的基础上，我们深入研究了GABAB2+受体介导的CREB激活分子机制。我们发现Gi/o

6、蛋白的Gβγ亚基、PLC以及Ca、FAK均参与了GABAB受体介导的IGF-1R转激活以及下游Akt、ERK1/2和CREB激活。通过使用IGF-1R特异性抑制剂、靶向IGF-1R的shRNA以及siRNA,发现下游Akt、ERK1/2和CREB激活均受到明显抑制。有意思的是，使用PKC抑制剂以及RNAi使PKC表达沉默后，我们却发现IGF-1R，Akt和ERK1/2激活并不受抑制，然而却可以抑制CREB的激活。表明GABAB受体可分别通过PKC依赖通路以及IGF-1R转激活依赖的PI3K信号通路激活CREB。进一步研究发现阻断FAK、PKC或IGF-1R均能抑制G

7、ABAB受体介导的FMRP表达。我们的研究首次发现了GABAB受体激活可以调控FMRP蛋白表达，并阐明了其分子机制，为进一步揭示GABAB受体治疗FXS提供重要参考意义。内化和失敏是GPCR信号转导途径中广泛存在的重要负反馈调节方式。而关于I万方数据华中科技大学博士学位论文GABAB受体内化问题长期来都存在争议，最初研究发现GABAB受体在膜上非常稳定，配体刺激后并不能增强其内化。然而近年来研究发现GABAB受体存在组成型内化，激动剂刺激可增加内化受体快速再循环到膜上，然而具体的机制并不是很清楚。本课题组发现GABAB受体激活后可以通过G蛋白的Giα亚基，而不是