开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
一、研究目的
AD是最常见的严重神经退行性疾病。具体症状表现为病人记忆、思考、行为和日常活动能力出现比正常衰老更严重的衰退,从而导致患者丧失生活自理能力直至死亡。因发病于老龄人群,故又称老年痴呆症。统计数据显示4%左右的65岁以上老人患有AD,而患病风险在80岁以上人群中更是达到了惊人的40%以上。迄今为止,AD仍然是一个世界性的医学难题,缺乏有效的预防和治疗手段。
AD病人的一个病理学特征是大脑内认知和记忆相关区域出现老年斑(SPs)。大量的研究表明SPs中含有beta;淀粉样蛋白(Abeta;)、tau蛋白、载脂蛋白等,其中Abeta;具有重要的病例作用。有研究表明,不溶性Abeta;的沉积是AD的中心环节,很可能启动了难以逆转的神经变性。Abeta;具有细胞毒性,在体外用Abeta;处理细胞,以及将Abeta;注射到老鼠的大脑中都会引起细胞死亡,因此Abeta;的过量生成被认为是导致AD的一个主要原因。但是,最近的研究发现可溶性的Abeta;低聚物也有可能具有神经毒性。
BACE1(beta;-分泌酶1),又称为淀粉蛋白前体beta;位-分解酶1,分解淀粉样前体蛋白(APP),产生Abeta;。BACE1是目前确认的唯一具有beta;-分泌酶活性的蛋白酶;BACE1过度表达,能够提高beta;-分泌酶的活性及其水解产物;将BACE1纯合基因敲除后,检测不到任何Abeta;的产生;BACE1和APP及Abeta;在脑内和细胞内表达部位和水平一致,都位于反式高尔基体(TGN)和包吞体中。临床研究表明,阿尔茨海默病患者的beta;-分泌酶1表达水平相比于正常人有所增高,这可能是导致AD的原因。但是人们对其在细胞内具体的转运过程,生理活性的调节机制以及正常生理功能还缺乏全面的了解。
APEX2是一种经过修饰的抗坏血酸过氧化物酶。它以过氧化氢为氧化剂,催化多种小分子底物的单电子氧化,可将生物素酚氧化为生物素苄氧基。该氧化产物反应活性高,存在时间短,与富含电子的氨基酸反应,从而使临近的蛋白质带上生物素标记。相比于传统研究蛋白相互作用的方法来说,该方法有较大的优势。
为了进一步研究BACE1的生理功能及其作用机制,我们拟构建不同的质粒,使用APEX临近标记技术筛选与之相互作用的蛋白。
二、研究手段
我们将构建不同的质粒,分别在BACE1的N端或C端表达APEX2,从而使BACE1邻近的蛋白质带上生物素标记,之后通过荧光成像、质谱等手段,对与BACE1相互作用的蛋白进行分析。
三、研究内容
