Glial fibrillary acidic protein exhibits altered turnover kinetics in a mouse model of Alexander disease

doi:10.1074/jbc.M116.772020

.2017年4月7日；292(14):5814-5824.

doi:10.1074/jbc。M116.772020。 Epub 2017年2月21日。

亚历山大病小鼠模型中胶质纤维酸性蛋白的周转动力学改变

劳拉·R·穆迪¹, 格雷戈里·巴雷特-威尔特², 迈克尔·苏斯曼^2 三, 阿尔伯·梅辛^4 5

附属公司

¹从威斯曼中心。
²生物技术中心，以及。
^三生物化学系和。
⁴从威斯曼中心，amessing@wisc.edu。
⁵威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学比较生物科学学院，邮编53705。

PMID： 28223355
预防性维修识别码：项目编号5392575
内政部： 10.1074/jbc。M116.772020年

亚历山大病小鼠模型中胶质纤维酸性蛋白的周转动力学改变

劳拉·R·穆迪等。生物化学杂志. 2017.

.2017年4月7日；292(14):5814-5824.

doi:10.1074/jbc。M116.772020。 Epub 2017年2月21日。

作者

劳拉·R·穆迪¹, 格雷戈里·巴雷特·沃特², 迈克尔·苏斯曼^2 三, 阿尔比·梅辛^4 5

附属公司

¹从威斯曼中心。
²生物技术中心，以及。
^三生物化学系和。
⁴从威斯曼中心，amessing@wisc.edu。
⁵威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学比较生物科学学院，邮编53705。

PMID： 28223355
预防性维修识别码：项目编号5392575
内政部： 10.1074/jbc。M116.772020年

摘要

星形胶质细胞特异性中间丝胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）的突变导致罕见且致命的亚历山大病（AxD）。该病的一个显著特征是GFAP异常积聚。有人提出，这种积累是由于基因转录增加和蛋白酶体降解受损所致，但这一假设尚未得到验证。因此，我们试图直接研究AxD小鼠模型中GFAP的转换，该模型是致病点突变的杂合子(Gfap公司^R236小时^/+)（从而表达野生型和突变蛋白）。用原代皮层星形胶质细胞在细胞培养中用氨基酸进行稳定同位素标记表明在体外野生型和突变型小鼠星形胶质细胞中总GFAP的半衰期在～3-4天时相似。令人惊讶的是，哺乳动物的稳定同位素标记结果表明，体内GFAP在突变小鼠中的半衰期（15.4±0.5天）远短于野生型小鼠（27.5±1.6天）。这些出乎意料体内数据与合成和降解都增加的模型最为一致。我们的研究表明，AxD引起的突变改变了GFAP的周转动力学体内并为旨在预防或减少GFAP积累的未来研究提供了重要基础。特别是，这些数据表明，GFAP的消除可能是可能的，并且发生得比先前推测的更快。

关键词：亚历山大病；SILAC；SILAM公司；星形胶质细胞；gfap；胶质细胞；胶质纤维酸性蛋白；中间丝；小鼠；蛋白质周转。

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利益冲突声明

作者声明，他们与本文的内容没有利益冲突

数字

**图1。**
**用于*在体外*和体内GFAP动力学研究。**用于这两者的肽*在体外*和体内营业额计算显示在整个小MGFAP序列（NCBI参考序列NP_034407.2）。用于*在体外*单独的分析由*黄色阴影*和中使用的体内仅分析就表示为*蓝色阴影*九种肽用于这两种*在体外*和体内GFAP营业额分析*绿色阴影*GFAP的头部和尾部结构域为*装箱的*分别位于5′端和3′端。此外，AxD相关R236H突变在中央棒结构域的位置是*粗体红色字体*.

**图2。**
**代表性GFAP的同位素包络^+/+和GFAP^R236小时/+肽FADLTDAASR在*在体外*SILAC公司。** *A–D*，GFAP观测到的同位素包络覆盖层^+/+(黑色)和总建筑面积^R236小时/+(红色)0时的原代星形胶质细胞(A类), 3 (B类), 5 (C类)，和9天(D类). GFAP的同位素包络^R236小时/+移动了+0.1米/*z（z）*为了清晰起见。

**图3。**
**GFAP动力学^+/+和GFAP^R236小时/+肽跟随*在体外*SILAC公司。**代表¹⁵N标记的GFAP^+/+(固体,圆圈)和GFAP^R236小时/+(虚线,广场)肽符合用于周转动力学计算的延迟指数函数。A类，KVESLEEIQFLR；B类LADVYQAELR；C类，ALAAELNQLR；D类，LEANNLAAYR。

**图4。**
**代表性GFAP的同位素包络^+/+和GFAP^R236小时/+肽FADLTDAASR在体内SILAM公司。** *A–D*，GFAP观测到的同位素包络覆盖层^+/+(黑色)和GFAP^236小时/+(红色)小鼠大脑处于0(A类), 8 (B类), 32 (C类)、和64天(D类). GFAP的同位素包络^R236小时/+老鼠移动了+0.1米/*z（z）*为了清晰起见。

**图5。**
**GFAP动力学^+/+和GFAP^R236小时/+蛋白质跟随体内SILAM公司。**所示为观察到的总GFAP动力学^+/+(圆圈)和GFAP^R236小时/+(广场)从0、2、8、32和64天开始。所示为生物复制。95%置信区间表示为虚线.

**图6。**
**SILAM 32天后小鼠大脑中其他丰富蛋白质的同位素包膜。** *A–D*，GFAP中代表性肽的观测同位素包络的叠加^+/+(黑色)和GFAP^R236小时/+(红色)小鼠大脑。显示了周转率从非常快（肌酸激酶）到非常慢（ATP合成酶）的蛋白质。A类B型肌酸激酶（LAVEALSSLDGDLSGR）；B类细胞质肌动蛋白2（GYSFTTAER）；C类，Na，K-ATP酶α3亚基（IATLASGLEVGK）；D类，ATP合成酶B（LVLEVAQULGESTVR）。数据来自32天的时间点，显示野生型和突变型样本之间几乎完全重叠。

**图7。**
**在SILAM期间，GFAP水平保持不变。** A类，对SILAM标记的GFAP的脑匀浆进行蛋白质印迹^+/+和GFAP^R236小时/+动物在实验过程中评估总GFAP水平。在GFAP中，从0到64天的GFAP水平没有发现差异^+/+或GFAP^R236小时/+样本，尽管总GFAP在GFAP中较高^R236小时/+大脑匀浆，如预期。一个GFAP^−/−性别和年龄匹配的对照作为阴性对照。所示为典型螺栓。B类，来自实验性GFAP脑匀浆的总GFAP^+/+和总建筑面积^R236小时/+通过ELISA对SILAM时间过程中的小鼠进行定量。在任何时间点均未检测到GFAP水平的差异（单向方差分析；GraphPad Prism 5.0）。*误差线*表示S.E。

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