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本论文分为两个部分。第一部分的主要研究内容是通过蛋白质组学的方法寻找非受体酪氨酸激酶Csk的SH2结构域的结合蛋白;第二部分的主要研究内容是探讨MAGUK家族成员CASK在脂肪细胞葡萄糖摄取过程中的作用。
Csk(C-terminal Src kinase)是Src激酶家族(SFKs)最主要的负调控蛋白。Csk的SH2结构域介导的蛋白.蛋白相互作用对Csk的细胞定位和活性调节都有重要的作用。在第一部分研究中,我们利用高通量的蛋白质组学的方法鉴定到158个Csk-SH2结构域的结合蛋白,其中包括7个已知的Csk结合蛋白。生物信息学的分析显示这些蛋白有70%是已知的磷酸化蛋白并参与了多种细胞生命过程,而且大多数鉴定到的蛋白都含有至少一个可能的Csk-SH2结构域的结合位点。我们通过实验验证了4个新的Csk-SH2结构域结合蛋白(Par3,DDR1,SYK和PKC-iota)和Csk的相互作用,而且确定Par3是通过其第1127位酪氨酸同Csk-SH2结构域直接结合的,这暗示Csk可能参与调控细胞紧密连接的形成。进一步的功能实验证实Csk的确可以通过其SH2结构域调控紧密连接的形成。
CASK(钙调蛋白依赖性丝氨酸蛋白激酶)是一个进化上非常保守的多结构域脚手架蛋白。CASK在神经细胞突触的形成与连接、囊泡的运输和核内基因的表达调控方面都扮演了重要角色。但是目前对于CASK在神经系统外的功能研究还很少。我的第二部分研究发现,在3T3-L1脂肪细胞中降低内源CASK的表达可以抑制胰岛素诱导的葡萄糖摄取和GLU4囊泡的转运但是并不影响GLUT4囊泡的膜融合过程。进一步的研究显示胰岛素的刺激也可以诱导CASK的上膜并与膜上蛋白SAP97相互作用,而这一过程受到丝/苏氨酸激酶Cdk5和P13K的调节。CASK L27N结构域上的Cdk5磷酸化位点(第395位的丝氨酸)介导了CASK与SAP97的结合。抑制Cdk5的活性能明显的抑制脂肪细胞的葡萄糖摄取过程。这些结果显示CASK可能是调控胰岛素诱导的葡萄糖摄取信号通路中一个重要的调节分子。