不同脂酰链对GPI锚定蛋白在脂筏中定位的影响

摘要

目的：许多膜蛋白(包括酶，细胞粘附因子，受体等)依靠糖基磷脂酰肌醇锚定于细胞质膜表面，又称GPI锚定蛋白。在细胞表面，GPI锚定蛋白常与鞘脂(包括鞘糖脂和鞘磷脂)，胆固醇等聚集在一起形成具有特定结构和功能的质膜微区，称GPI微域(GPImicrodomain)。因其组成脂类的结构特点，使GPI微域呈低流动性，介于液晶相和凝胶相之间，有如半固体的“筏”，漂浮在液态的脂质双层中，故又被形象的称为“脂筏”。脂筏具有许多重要的功能，其中又有许多功能直接与GPI锚定蛋白有关，尤其近年来脂筏被作为细胞膜上细胞信号跨膜转导的工作平台，引起了人们的广泛兴趣。目前对脂筏的结构与功能已经有一定的认识，但要彻底弄清脂筏功能及作用机制，仍有许多问题有待进一步深入研究，如脂筏形成的确切机制，各种组分尤其是蛋白质如何定位于脂筏以及影响定位的因素等。作为脂筏的组成成分，GPI锚定蛋白的功能与脂筏关系密切。GPI锚定蛋白在脂筏内外分布的不同常影响其功能。因此弄清GPI锚定蛋白在脂筏中定位机制及影响其定位的因素，对阐明GPI锚定蛋白的作用机制十分重要。已知GPI锚定蛋白由磷脂酰肌醇，糖链和蛋白部分组成。一般认为影响GPI锚定蛋白在脂筏中定位的主要因素是GPI锚的脂质部分。研究发现，不同的GPI锚定蛋白，其脂质部分常存在着结构上的差异，这些差异可表现为甘油部分所连接的脂酰链的长，短和饱和度的不同或为溶血磷脂，一些GPI锚定蛋白脂质部分不是甘油而是神经酰胺。GPI锚定蛋白脂质部分在结构上的差异是否与GPI锚定蛋白在细胞质膜上的分布不同有关，又是如何影响GPI锚定蛋白在脂筏中的定位，目前尚无详细的资料。弄清不同结构脂酰链对GPI锚定蛋白在脂筏中分布的影响，将有助于对GPI锚定蛋白作用机制和脂筏结构与功能进一步深入研究。 方法：研究脂酰链的结构对GPI锚定蛋白在脂筏中分布的影响，首先要解决的问题是获得不同结构脂酰链的GPI锚定蛋白。然而实际工作中很难从组织中纯化得到。因此本课题在一定条件下将不同链长、不同饱和度的磷脂酰乙醇胺与十二烷基双羧酸偶连来模拟GPI锚定蛋白的GPI锚部分，再与蛋白IgG交联生成十二烷基双羧酸磷脂酰乙醇胺锚定蛋白，以此来模拟含有不同结构脂酰链的GPI锚定蛋白，将其掺入到人工脂质体中，以1﹪TritonX-100裂解脂质体，采用高速离心分离脂筏部分，采用SDS-PAGE和WesternBlot方法检测含不同结构脂酰链的脂锚定的IgG在脂筏内、外的分布情况，并以计算机扫描技术对其进行定量。 结果：通过对含有不同结构的十二烷基磷脂酰乙醇胺锚定蛋白在人工脂筏内外分布进行比较分析，我们发现含有不同链长的脂锚定蛋白在人工脂质体脂筏内外的分布没有显著性差异，说明在饱和度相同时，脂酰链长度的变化不影响脂锚定蛋白在脂筏中的分布。对含有不同饱和度脂酰链的十二烷基磷脂酰乙醇胺锚定蛋白在人工脂筏中分布情况的比较分析表明，随着脂酰链不饱和度的增加，脂锚定蛋白在脂筏中的分布逐渐减少，提示脂酰链的不饱和度可影响GPI锚定蛋白在脂筏中的分布。综上所述可以得出一个结论，即影响GPI锚定蛋白在脂筏中分布的主要因素不是脂酰链的长度，而是脂酰链的饱和度。增加脂酰链的不饱和度抑制GPI锚定蛋白在脂筏中的分布。

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结论

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综述 脂筏组分不同一性研究的一些进展

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