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烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)广泛分布于肌肉、中枢神经系统和外周神经系统,调节神经与肌肉的信号传导,与学习、感觉、烟碱成瘾、神经紊乱及帕金森症密切相关,是目前最受关注得离子通道及膜蛋白之一。最新研究表明nAChR受体α3β2亚基与镇痛等有关。
本课题以作用于nAChR受体α3β2的α-芋螺毒素AnIB为模板,根据α-芋螺毒素对该受体亚型的选择性要求,设计了一系列α型芋螺毒素突变体,利用一步及分布氧化法进行了氧化折叠,纯化得到了8个多肽。为评价该系列衍生物的药理学活性,应用大鼠坐骨神经半切模型,评价了多肽的镇痛活性。合成了AnIB[A11G]荧光标记物,并测定了nAChRα3β2亚型在小鼠脑内分布。
为了进一步测定AnIB突变体对α3β2的活性及选择性关系,我们构建了双电极电压钳研究α3β2的电生理平台。我们从大鼠脑内、肺部等组织克隆nAChR10个亚基,并构建pcDNA3.1(+)和pcI表达载体。获得主要结果如下:
1.合成了8个α型芋螺毒素突变体,其中3个采用一步氧化折叠方法合成,5个用两步法合成,氨基酸突变后影响芋螺多肽的折叠效率。
2.由AnIB及vc1.1组成的杂合肽(GCC SDPR CAGNNQDYC-NH2,Z-1)具有很强的镇痛活性,高于对照肽Vc1.1,其余研究的多肽活性接近或低于Vc1.1。
3.5-TAMRA-AnIB[A11G]荧光标记物主要分布于小鼠大脑海马区,少量分布于纹状体,在小脑及脑部其它区域分布很少或没有分布。而对照组5-TAMRA除皮层外非选择性结合了脑内区域。α3β2的在脑内的分布与其镇痛功能的发挥相对应。
4.克隆了大鼠nAChRα2、α3、α4、α6、α7、α9、α10、β2、β3、β4等十个亚基,克隆中克服nAChR亚基mRNA峰度低、GC含量高、同源性较高、片断长、保真性等问题,并构建pcDNA3.1(+)和pcI表达载体。将nAChR受体经体外转录为编码nAChR受体并加帽的cRNA,显微注射到爪蟾卵母细胞。目前仪器正在调试中。