肌萎缩侧索硬化症相关基因CREST在蛋白质降解系统中起关键作用

摘要

蛋白质降解系统的紊乱可能是神经退行性疾病的关键致病机制之一。肌萎缩侧索硬化症(ALS)就是一类严重的神经退行性疾病。本研究旨在探索我们新报道的ALS相关基因CREST是否会影响蛋白质降解系统。我们构建了人源CREST的表达质粒或鼠源CREST shRNA的质粒,并将其转染到293细胞或从胚胎期C57BL/6小鼠分离培养的原代皮层神经元中,以此制备实验样品。使用分子生物学和生物化学方法,分析了CREST对蛋白质降解系统的影响,包括泛素蛋白酶体系统(UPS)和自噬流。利用UPS的GFP指示剂,发现过表达CREST会导致293细胞中GFP阳性信号显著降低。但CREST的过表达却不影响293细胞或培养的皮层神经元中的自噬流。然而,无论在是否使用影响自噬流药物的情况下,降低CREST的蛋白水平都能抑制培养神经元中LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的转化(P<0.05)。不仅如此,LC3-Ⅱ与Ⅰ的比值在表达CREST的ALS相关突变(CREST-Q388X)的皮层神经元中显著上升(P<0.05)。上述结果表明,CREST可能在蛋白质降解系统中发挥关键作用,包括促进UPS以及维持自噬的正常功能,而在自噬调控中获得新功能的CREST-Q388X突变也将涉及一些新的致病机制。