果蝇Neuroligin1和Neuroligin3的相互作用调控神经肌肉接头的发育和功能

摘要

Neuroligin是一类位于突触后的细胞粘附分子，它与突触前的Neurexin相互作用，促进突触的形成、成熟与稳定，并参与突触信号的传递。家系分析发现neuroligin基因突变与自闭症等精神疾病相关。果蝇的神经肌肉接头中分布着四种Neuroligins(DNlgs1～4)。已经有研究分别报道了DNlg1～3在果蝇神经肌肉接头的发育和功能中发挥着重要的作用，DNlg4在中枢起着调控睡眠的作用。但是，它们之间是否存在关联未见报道。本课题着重探究了DNlg1与其它三种DNlgs之间的关系及其对突触发育和功能的影响。我们分别在dnlg2、dnlg3和dnlg4突变体背景下用肌肉特异性Gal4过表达DNlg1-EGFP，观察DNlg2～4对DNlg1分布和功能的影响。结果显示在dnlg2突变体中表达的DNlg1-EGFP蛋白水平升高，研究报道DNlg1和DNlg2在结构和功能上存在很大的相似性，表明DNlg1和DNlg2之间存在代偿的关系;结果还显示在dnlg3突变体背景下过表达DNlg1-EGFP会导致幼虫突触传递异常以及蛹期致死，降低DNlg1-EGFP的表达量或增加DNlg3的表达量都能够挽救致死的表型，表明DNlg1和DNlg3之间的平衡对于果蝇神经肌肉发育与功能具有至关重要的作用;进一步探讨蛹期致死的机制，结果表明DNlg1和DNlg3的相互作用在蛹期神经肌肉接头重新组建的过程中起着重要的调控作用。

目录

声明

摘要

序言

第一章 文献综述

1．1 突触的结构与发育

1．1．1 突触的结构

1．1．2 突触的发育过程

1．1．3 果蝇神经肌肉接头是研究突触发育的良好模型

1．2 突触粘附分子Neuroligins

1．2．1 Neuroligin的分子结构

1．2．2 Neuroligin与突触的发育

1．2．3 Neuroligin与突触的平衡

1．2．4 Neuroligin与精神疾病

1．2．5 果蝇中的Neuroligin

2．1．1 试剂

2．1．2 仪器

2．2 实验方法

2．2．1 构建pUAST-attB和DNlg1、GFP重组质粒

2．2．2 转基因果蝇制备

2．2．3 果蝇品系及其重组、整合

2．2．4 单只果蝇基因组DNA提取

2．2．5 蛋白质免疫印迹

2．2．6 免疫荧光染色

2．2．7 电生理

第三章 实验结果与分析

3．1 四种DNlg分子的亚细胞定位分析

3．1．1 突触前定位分析

3．1．2 突触后定位分析

3．2 果蝇不同DNlg分子之间的遗传学相互作用分析

3．2．1 DNlg1和DNlg2存在代偿的作用

3．2．2 dnlg3突变体中过表达DNlg1-EGFP导致蛹期致死

3．2．3 DNlg1和DNlg3之间存在互相抑制与平衡的作用

3．3 果蝇DNlg1和DNlg3的失衡影响NMJ的发育与功能

3．2．2 DNlg1和DNlg3失衡导致成虫飞行能力降低和寿命减少

3．2．3 DNlg1和DNlg3失衡导致蛹期致死的机制

第四章 讨论

4．1 DNlg分子间的相互作用

4．2 胚胎和成虫神经肌肉接头发育的区别

参考文献

致谢

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