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蛋白磷酸酶1对CaMKIIδ 可变剪接的调节及其在心肌肥厚致病过程中的作用
  • 项目名称:蛋白磷酸酶1对CaMKIIδ 可变剪接的调节及其在心肌肥厚致病过程中的作用
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:81070197
  • 申请代码:H0212
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:张伟
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:南通大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

CaMKII亚型δ主要在心肌组织中表达,其外显子14、15、16的可变剪接主要产生A、B、C变异体。CaMKIIδ在心肌肥厚和心衰等病理情况下表达增加,并且其变异体表达失衡。剪接因子ASF和SC35参与CaMKIIδ可变剪接的调节,心脏靶向性敲除ASF或SC35,使得CaMKIIδ变异体的表达失衡,并引起心肌肥厚,进一步证实CaMKIIδ可变剪接的失调可导致心肌肥厚。用构建了CaMKIIδ的minigene,我们发现蛋白磷酸酶1(PP1)通过催化ASF和SC35去磷酸化而抑制其对CaMKIIδ可变剪接的调节。在心肌肥厚和心衰患者的心脏中,PP1的表达水平和活性明显被上调。本项目旨在于分子、细胞和动物水平,系统深入研究PP1对ASF和SC35介导的CaMKIIδ外显子14、15、16可变剪接的调节,揭示PP1的激活在CaMKIIδ变异体表达失调中的作用,为心肌肥厚和心衰的治疗提供分子依据。

结论摘要:

CaMKII亚型δ主要在心肌组织中表达,其外显子14、15、16的可变剪接主要产生A、B、C变异体。CaMKIIδ在心肌肥厚和心衰等病理情况下表达增加,并且其变异体表达失衡。用构建了CaMKIIδ的minigene,我们的研究发1. 过表达PP1γ, 明显的抑制CaMKⅡδA和B变异体的表达,促进CaMKⅡδC的表达,而过表达PP1α或PP1β, 则基本不影响CaMKⅡδ三种变异体的编码。2. ASF抑制CaMKⅡδA和B变异体的表达,促进C变异体的表达。3. PP1γ能增强ASF的剪接作用,使CaMKⅡδA和B变异体的表达减少,C变异体的表达增多。4.在小鼠心肌细胞中,过表达PP1γ使CaMKⅡδA和B变异体的表达减少,C变异体的表达增多,过表达I1PP1或加入PP1特异性抑制剂Tautomycetin则使CaMKⅡδA和B变异体的表达增多,C变异体的表达减少。PP1γ和ASF在心肌细胞核中存在共定位。5.PP1γ活性升高,心肌细胞调亡增加,CaMKⅡδC mRNA,Bax的表达显著增多,CaMKⅡδB mRNA,Bcl-2表达下降; PP1γ活性被抑制时,细胞凋亡明显减轻,CaMKⅡδC mRNA,Bax表达降低,CaMKⅡδB mRNA,Bcl-2表达升高。6.通过携带I1PP1基因的重组腺病毒治疗能显著减轻慢性心力衰竭症状。7. 腹主动脉缩窄大鼠表现出左室壁厚度增加,左室收缩末期容积与舒张末期容积增加,左室射血分数显著减少,所有这些症状通过携带I1PP1基因的重组腺病毒治疗能减轻症状。8.Western Blot分析显示在慢性心衰大鼠心脏中PP1??的表达与活性均明显升高,且升高伴随着ASF/SF2的表达增加,CaMKII??的表达也显著升高。9. ASF/SF2的表达增加是由于PP1??的表达增加促进其去磷酸化ASF/SF2,进而上调CaMKII与CaMKII?C亚型的表达,且降低CaMKII亚型的表达。本项目在分子、细胞和动物水平,系统深入研究了PP1对ASF和SC35介导的CaMKIIδ外显子14、15、16可变剪接的调节,揭示了PP1的激活在CaMKIIδ变异体表达失调中的作用,为心肌肥厚和心衰的治疗提供分子依据。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 6
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