Akt1K64/276与SUMO1结合激活ERK1/2-Elk1-BDNF信号通路

摘要

本研究主要从蛋白质结构分析Akt1 SUMO化的位点及位点的突变对其结构与功能的影响。采用多种软件分析Akt1 SUMO化位点和Akt1野生型(Akt1wt)及Akt1K64/276R的理化性质、亲/疏水性及二/三级结构;分析结果显示,Akt1K64/276R较Akt1wt,亲/疏水性未改变,α-螺旋和β-折叠都有少量的不同。三级结构分析显示,与野生型组相比,Akt1K64R氢键增多。以Myc-Akt1wt-pcDNA3.1为模板,采用PCR定点突变技术扩增出Myc-Akt1K64/276R。DNA序列分析结果显示,Myc-Akt1K64/276R基因序列编码赖氨酸(K)的密码子AAG被成功突变为精氨酸(R)密码子AGG。免疫沉淀和免疫印迹结果显示,不共转PIAS3,Akt1也能与SUMO1结合;Myc-Akt1wt和Myc-Akt1K64/276R均可在HEK293细胞中高效表达;转染Myc-Akt1K64/276R组SUMO化水平降低了70%左右(P<0.05)。免疫印迹结果显示,在小鼠海马神经细胞HT22中,Myc-Akt1wt组ERK1/2磷酸化水平及BDNF蛋白水平是突变组的约1.5倍(P<0.05);野生型组p-Elk1是突变体组的2倍(P<0.05),而mTOR、P70S6K、4E-BP1的表达及磷酸化均无显著改变。以上结果表明,Akt1中K64/276的突变对蛋白质结构和表达未见影响,仅引起Akt1 SUMO化降低及下游ERK1/2-Elk1-BDNF信号通路的抑制。