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.2012;7(11):e49722。
doi:10.1371/journal.pone.0049722。 Epub 2012年11月13日。

微管相关蛋白MAP1A和MAP1B的轻链与中枢和外周神经系统中的α1-同营养素相互作用

附属公司

微管相关蛋白MAP1A和MAP1B的轻链与中枢和外周神经系统中的α1-同营养素相互作用

海克·富尔曼·斯特罗西格等。 公共科学图书馆一号. 2012.

摘要

MAP1家族的微管相关蛋白(MAP1A、MAP1B和MAP1S)具有高度保守的COOH末端结构域,长度约为125个氨基酸。我们进行了酵母2-杂交筛选,以寻找与该结构域相互作用的蛋白质,并鉴定了α1-同工酶,它是参与信号转导的适配器蛋白多基因家族的成员。我们进一步证明,保守的COOH末端125-氨基酸结构域(位于MAP1A、MAP1B和MAP1S的轻链中)与α1-同营养素之间的相互作用是直接的,并通过蛋白同源结构域2(PH2)发生α1-同营养素的突触后密度蛋白95/盘大/闭塞带-1蛋白同源结构域(PDZ)。我们通过两种蛋白在转染细胞中的共同定位和小鼠大脑的共同免疫沉淀实验证实了MAP1B和α1-同养蛋白的相互作用。此外,我们发现MAP1B和α1-同养蛋白在出生后发育期间和成年鼠坐骨神经的雪旺细胞中部分共存。然而,在MAP1B基因敲除小鼠中,α1-syntrophin和其他Schwann细胞蛋白(如ezrin和dystrophin-related protein 2(DRP2))的胞内定位以及Ranvier相关蛋白Caspr1/parandin的轴突节点的定位未受影响。我们的发现增加了越来越多的证据表明,经典MAP可能不仅通过直接调节微管功能,而且通过与信号转导蛋白的相互作用参与信号转导。

PubMed免责声明

利益冲突声明

竞争利益:提交人声明,不存在相互竞争的利益。

数字

图1
图1。MAP1B和MAP1A的轻链与α1-同营养素相互作用。
a)MAP1B、MAP1A和α1-syntrophin的示意图,以指示相关域。图纸未按比例绘制。数字表示大鼠MAP1A、大鼠MAP1B(根据数据库条目XM_215469)和小鼠α1-合成营养素的氨基酸位置。MAP1B和MAP1A被合成为多蛋白前体,其被蛋白水解切割以产生重链(分别为HC1和HC2)和轻链(生命周期1生命周期2,分别从多蛋白前体的残基2212和2778开始)。NT-HC1型,新罕布什尔州2HC1终点;CT-LC1LC1的COOH终端;PH1a公司,菲律宾比索、和第2阶段,pleckstrin同源结构域;浦东新区突触后密度蛋白95/盘大/闭塞带-1蛋白同源结构域;SU公司,合成营养素独特结构域;b)涂有100 nM重组LC1的微量板(生命周期1)或BSA(英国标准协会)覆盖着不断增加的Eu浓度3+-标记的重组α1-合成营养素。α1-同营养素被发现与LC1特异性结合,而与BSA的结合较弱,被认为是检测的非特异性背景。这些值代表三个独立实验的平均值±标准偏差。c)将所示重组蛋白进行SDS-PAGE,考马斯亮蓝染色或硝酸纤维素印迹,并用重组α1-合成营养素蛋白进行检测。为了对与印迹蛋白质结合的合成营养素进行免疫学检测,使用了泛合成营养素抗体(anti-yn1351)。发现合成蛋白与LC1、LC2和LC1的COOH末端一半结合,但与NH不结合2-作为阴性对照的HC1的末端片段。d)共表达LC1 COOH末端结构域CT-LC1(融合到LexA蛋白的DNA-结合结构域)和α1-同营养蛋白的各种缺失突变体的酵母转化子匀浆中的酵母2-杂交β-半乳糖苷酶活性,或RACK-1片段作为阴性对照(数控; 每个融合到转录激活域)。以米勒单位表示的β-半乳糖苷酶活性是相对于NH获得的活性的百分比2MAP1B重链的末端,之前已证明其与LC1 COOH末端结构域相互作用,并在此处用作阳性对照。含有PH1b、PH2和SU结构域的最大α1-同营养素片段在原始酵母2-杂交筛选中被鉴定为LC1的相互作用伙伴。所有含有PH2结构域的α1-同工酶片段均检测到β-半乳糖苷酶活性升高。排除了α1-syntrophin缺失突变蛋白的自动激活(数据未显示)。在4个独立实验中,对每对双杂交组合的两个独立酵母菌落进行评估。数值表示平均值±标准偏差。e)将所示的重组α1-合成营养素片段进行SDS-PAGE,在硝化纤维素上进行印迹,并用氨基黑染色或用重组LC1蛋白进行探测。为了免疫检测与印迹蛋白结合的LC1,使用了抗LC1。发现LC1与含有PH2或PDZ结构域的合成营养素片段结合,但不与作为阴性对照的GST结合。当先前用LC1孵育印迹时,抗-LC1没有与印迹蛋白直接反应(未显示)。
图2
图2。α1-syntrophin与表达LC1的细胞中的微管结合。
瞬时转染PtK2细胞,以表达EGF-标记的α1-syntrophin单独(a和b)或α1-syntropin和myc-标记的LC1(c–e)。细胞固定,微管蛋白共染色(抗微管蛋白)和LC1(抗myc)并用荧光显微镜进行分析。在缺乏外源性表达的LC1的情况下,α1-同养蛋白在细胞质中广泛分布(b)。当与LC1共表达时,发现α1-同营养蛋白与LC1在微管上共定位(c-e,箭头)。如前所述,LC1的表达导致微管捆扎。比例尺,20µm。
图3
图3。α1-同养蛋白存在于中枢和外周神经系统中与LC1的复合物中。
从表达myc标记的LC1的转基因小鼠获得的脑蛋白提取物进行免疫沉淀(IP(IP))都有抗myc抗体(抗myc)或无抗体(无ab; 阴性对照)。颗粒(P(P))和相应的上清液(S公司)通过SDS-PAGE分级并通过免疫印迹分析(工作分解结构)使用抗吞咽素(抗syn1351)或抗myc抗体(抗myc). 显示了蛋白质大小标记物、合成营养素和LC1的位置。LC1对应的双谱带是由于凝胶电泳前变性不足所致。
图4
图4。MAP1B和同养蛋白共同定位于Ranvier和abaxonal Schwann细胞膜的节点。
从4天开始准备坐骨神经(第4天)或14天(14天)老年人或成年人(成人)野生型(重量)和MAP1B−/−(击倒对手)老鼠。如图所示,分离单个有髓鞘轴突并对其进行MAP1B(抗-HC750抗体)或合成蛋白(泛合成蛋白抗体抗-syn1351)染色。这些图片表示共焦Z堆栈的投影。出生后和成年雪旺细胞的MAP1B染色具有特异性,因为MAP1B的雪旺细胞中没有MAP1B−/−老鼠。在所有年龄段,MAP1B都集中在Ranvier的节点(星号). 它也定位于基底膜(箭头)尤其是出生后第14天。在Ranvier淋巴结和abaxonal膜上也发现了Syntrophin。在成人中,它被发现局限于Cajal带(箭头)与之前的结果一致。MAP1B和同营养素的共定位在Ranvier淋巴结处最为显著,在abaxonal膜处发现部分共定位(箭头). 比例尺,20µm。
图5
图5。外周神经中DRP2、ezrin和Caspr1/paranodin的定位不受MAP1B缺乏的影响。
从4天开始准备坐骨神经(第4天)或14天(14天)老年人或成年人(成人)野生型(重量)和MAP1B−/−(击倒对手)老鼠。如图所示,分离单个有髓轴突并对其进行DRP2、ezrin或Caspr1/偏执蛋白染色。这些图片表示共焦Z堆栈的投影。兰维尔的节点(星号)和DRP2集群(箭头)在可能定义它们的地方进行了指示。Caspr1/偏执型蛋白染色在淋巴结处的差异是由于实际淋巴结区域中缺少蛋白质,该区域两侧有近端和远端偏执型室(箭头). 比例尺,20µm。

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