基因组与蛋白组学技术2015蛋白质组学方法在神经科学中应用.pptx

蛋白质组学方法在神经科学中的应用 马珊珊 中山医学院药理教研室 1 DNA RNA 蛋白质 降解 生命活动的直接执行体 蛋 白 质 组 蛋白质组 （proteome ） 一种细胞、组织或完整的生物体所表达的全套蛋白质。 蛋白质组学（proteomics） 从整体水平研究细胞内蛋白质的组成及其变化规律。 蛋白质组学是前沿交叉学科 前沿性——国际热点 交叉性——原始创新机会 共享性——创新性技术平台，辐射多学科 5 Parkinson disease (PD)发病情况 6 全球： 总人口 0.3% 60岁 1% 我国： 200万 神经退行性疾病 锥体外系 运动障碍 PD病程长、危害大 7 PD是世界各国关注的热点 8 973计划资助 2006年《神经变性病的机制和防治的基础研究》 2011年《帕金森病发病机制和干预策略的基础研究》 PD病因及发病机制 年龄 环境 遗传 氧化应激 线粒体功能缺陷 泛素-蛋白酶体功能异常 9 PD病理特点 10 DA神经元选择性、进行性死亡 路易小体形成 PD病理特点 11 静止性震颤、肌肉僵直、运动迟缓和姿势步态异常 临床表现 PD病程 13 PD诊断 临床表现为主 影像学辅助 14 Lancet 2009 60% DA die before diagnosis of PD The Lancet Neurology. 2007 16 PD的预警与早期诊断 早期诊断 生物标记物 影像学诊断 分子探针 VMAT2显像 Aβ 显像 SERT 显像 蛋白质组学 高通量筛选 PD病人血清蛋白质组学 人血清中高丰度蛋白的去除和低丰度蛋白组学研究 　 Time (min) %B Flow rate Max.pressure 1 0.00 0.00 0.125 60 2 9.50 0.00 0.125 60 3 9.51 0.00 1.00 60 4 11.50 0.00 1.00 60 5 11.51 100.00 1.00 60 6 16.00 100.00 1.00 60 7 16.01 0.00 1.00 60 8 25.00 0.00 1.00 60 Table 1. LC timetable for low-abundant protein separation 17 差异蛋白：ITIH4和APO A-IV片段 ITIH4 (n=20) APO A-IV (n=20) 33 扩大样本到100例以上 19 ITIH4 120 kDa 全长↑， 35 kDa 片段↓ 29% 18% 69% 20 Kallikrein ? MMP-7 ? ITIH4和Apo A-IV变化的机制 PD病人血清Kallikrein↓ MMP-7↑ 22 30% 39% N=130 N=50 PD PD治疗 药物治疗为主 左旋多巴 多巴胺受体激动剂 单胺氧化酶抑制剂 外科手术 深部脑刺激 DBS 细胞治疗 ESC iPSC 23 3~5年失效 副作用 神经毒性？ PD治疗瓶颈 24 研究思路 环境、老化、遗传 25 DA神经元死亡/PD发生 信号转导 关键分子/靶标 干预手段 GSK-3β与PD密切相关 GSK-3β MPTP/PD动物: GSK-3β 介导DA神经元死亡 29 Nature 1995 Mol Cell Biol 2000 J Biol Chem 1995 GSK-3是介导神经元死亡的汇聚点 去极化介导CGNs神经元存活 GSK-3α/β促神经元凋亡 GSK-3α/β促神经元凋亡 GSK-3α和GSK-3β均促凋亡 去极化介导GSK-3磷酸化并抑制其活性 Ser21/9磷酸化是凋亡关键位点 意 义 39 Ser9磷酸化调控 41 Calpain切割调控 J Biol Chem 2007 42 43 不仅N，而且C末端被切割 44 体外切割一 J Biol Chem 2007 45 体外切割二 46 Flag-GSK-3β-V5 结 论 神经元死亡时，calpain不仅切割GSK-3β N末端还切割其C末端 Ser9磷酸化抑制N、C末端切割，Ser389磷酸化抑制C末端切割 GSK-3β C末端像N末端一样有自身抑制作用 47 Ser9磷酸化与切割的关系？ 48 Se