前期我们克隆了一新的脊髓小脑性共济失调35亚型(SCA35)致病基因- TGM6。TGM6编码蛋白TG6是转谷氨酰胺酶(TG)家族成员之一,TGs主要催化谷氨酰胺残基的咪唑羧酰胺基团与赖氨酸残基的ε氨基基团反应,参与了SCA、阿尔兹海默病、帕金森病及亨廷顿病等多种神经退行性疾病的发病过程,但其具体发病机制仍不明确。本课题拟在前期工作的基础上,首先了解TG6蛋白的正常生理功能,筛选和鉴定其互作蛋白,研究TG6在神经系统的分布及表达TG6神经元的特性;然后在细胞水平探讨致病突变对TG6的亚细胞定位、蛋白稳定性、细胞活性及其突变后对PolyQ蛋白的聚集、降解等特性的影响;同时构建野生型和突变型TGM6转基因小鼠,从行为学、组织化学和病理生理学等多角度探讨TG6突变导致SCA的发病机制,为此类疾病的诊断、预防和治疗提供理论依据。
transglutaminase;TGM6;spinocerebellar ataxia;polyQ;apoptosis
前期我们克隆了一新的脊髓小脑性共济失调35亚型(SCA35)致病基因- TGM6。TGM6参与了SCA等多种神经退行性疾病的发病过程,本课题在前期工作的基础上,成功构建了野生型及两种突变型TGM6重组真核、原核表达载体,并在细胞水平发现野生型及突变型TG6蛋白的亚细胞定位没有明显改变,主要位于细胞浆中;野生型及突变型TG6蛋白的表达量没有明显差异;蛋白稳定性实验发现,突变型TG6蛋白结构稳定性降低,在体内很容易被降解,半衰期明显缩短;TG活性检测发现,突变型TG6蛋白的TG活性较野生型明显下降,尤其以L517W突变体的活性降低最为显著;野生型及突变型TG6蛋白与polyQ蛋白之间存在着相互作用,且均能通过促进polyQ蛋白由可溶性转变为不可溶进而促使其形成细胞内聚集体;过表达突变型TG6可促进星状孢子素(STS)或钙离子载体(A23187)诱导的NIH3T3细胞发生凋亡, 提示突变型TG6蛋白可能通过促进凋亡相关蛋白的激活加速了细胞凋亡。以上研究为后续的SCA35分子机制研究奠定了基础。