分子伴侣Calnexin/Calreticulin在HERG-A561V突变通道蛋白转运异常及药物干预中作用机制的研究

摘要

背景与目的: HERG基因突变引起遗传性2型长 QT综合征(hereditary long QT syndrome，hLQT2)，是引起青少年猝死的重要原因。HERG-A561V突变致突变蛋白被滞留内质网，导致细胞膜成熟的、有功能的Ikr通道减少，从而导致LQT2。但截止目前，突变蛋白转运障碍的机制尚不完全清楚。研究表明分子伴侣在蛋白质正确折叠过程中发挥重要作用，而蛋白酶体降解系统在突变蛋白的降解过程中发挥重要作用。本课题旨在研究分子伴侣Calnexin(CNX)/Calreticulin(CRT)是否在 HERG-A561V突变蛋白转运异常过程中起作用，蛋白酶体抑制剂 ALLN是否可以纠正 HERG-A561V突变蛋白转运障碍，心得安(Propranolol)治疗 hLQTS是否与纠正突变蛋白转运障碍有关，且CNX/ CRT是否在以上过程中发挥作用，以从蛋白质转运角度为 LQTS治疗寻求新的靶标提供参考。
　　方法：瞬时转染 pcDNA3-WT-HERG、pcDNA3-A561V-HERG、 pcDNA3-WT/A561V-HERG致 HEK-293T细胞构建野生、突变和杂合型细胞模型；药物ALLN及 Propranolol以终浓度10μmol/L孵育各组细胞模型24hrs和48hrs；免疫印迹、免疫共沉淀分别检测各组间 ALLN及心得安干预前后 HERG、CNX、CRT蛋白表达的变化，HERG蛋白与 CNX、CRT结合情况；全细胞膜片钳技术检测各组hERG编码的Ikr电流的变化情况。
　　结果：免疫印迹显示野生、杂合及突变三组间 CNX、CRT表达并无差异，但免疫共沉淀显示分子伴侣 CNX、CRT与 A561V突变及杂合型非成熟 HERG蛋白结合增多；ALLN作用后，三组间，尤其突变及杂合组细胞膜成熟 HERG蛋白(155KD)表达明显增多；三组间分子伴侣 CNX、CRT表达增加，且免疫共沉淀显示 CNX、CRT与突变及杂合型 HERG蛋白结合增多明显；膜片钳显示杂合型电流明显增大，最大激活电流及尾电流的电流密度分别增加70％和73%，而野生组仅轻度增大（24%，19%），突变组则均未检测到激活电流及尾电流。Propranolol作用后，三组细胞间 HERG蛋白(155KD)、CNX、CRT表达无明显差异，CNX、CRT与突变 HERG结合无明显差异；膜片钳显示野生及杂合型细胞模型干预后激活电流及尾电流的电流密度仅轻度增大。
　　结论：分子伴侣 CNX/CRT在 HERG-A561V突变所致的突变蛋白的再折叠过程中起着重要作用,且可能与 HERG-A561V突变蛋白的降解及转运障碍有关。ALLN恢复了 HERG-A561V突变蛋白的转运过程，并纠正了其对 WT-HERG蛋白的负显性抑制作用，临床上有潜在治疗因基因突变致蛋白转运异常所致疾病可能，且分子伴侣 CNX/CRT可能在此过程中发挥重要作用。心得安未纠正HERG-A561V突变蛋白的转运障碍，亦未纠正其对 WT-HERG蛋白的负显性抑制作用，且 CNX/CRT未在此过程中发挥作用。

目录

声明

引言

1材料和方法

1.1 实验仪器

1.2实验材料及试剂

1.3主要溶液的配制

1.4 质感受态细胞溶液的配制

1.5 HEK293T 细胞的培养与转染

2实验结果

2.1分子伴侣Calnexin/Calreticulin在野生、杂合及突变组HEK293T细胞模型中的表达。

2.2 分子伴侣Calnexin/Calreticulin在野生、突变、杂合组HEK293T细胞模型中与相应HERG蛋白的结合情况

2.3 ALLN 及 Propranolol 对各组细胞模型中HERG蛋白转运及分子伴侣Calnexin/Calreticulin 表达的影响

2.4 ALLN 及 Propranolol 对各组细胞模型中HERG蛋白与分子伴侣Calnexin/Calreticulin 间结合程度的影响

2.5 ALLN 及 Propranolol 干预各组细胞模型后HERG激活及尾电流的变化情况

3讨论

4结论与不足

参考文献

附录A 综述：HERG钾通道蛋白质转运异常和功能恢复与LQTS的研究进展

在学研究成果

致谢