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小脑作为中枢神经系统中运动机能的较高级调节中枢,是研究运动学习记忆的模型。
小脑发育是一个包括出生前发育与出生后发育的长时间过程,其中出生后的前三个星期是特定神经反射投射形成建立的过程,更是浦肯野神经元轴突与树突发育的重要时间段。
我们的前期工作中,利用表达受小脑发育调控的肿瘤转移抑制蛋白Mtss1(Metastasis suppressor1,Mtss1)的IMD结构域(IRSp53/MIM homology domain,IMD)的pull down结合质谱鉴定寻找Mtss1功能伙伴蛋白质时,筛选到palmdelphin(简称PalmD)这一候选蛋白。
根据已有报道,PalmD属于paralemmin家族。该家族的多数成员位于脂筏,参与质膜的动态变化与细胞形态的调控,其中paralemmin1主要定位于神经元的轴突、树突与树突棘。我们鉴定到的候选蛋白PalmD是这个家族的新成员,定位于细胞质,由于相关报道极少,PalmD的功能尚不明确。
为探索PalmD与Mtss1在小脑发育过程中是否存在相关性,我们首先选用原位杂交的方法来确定PalmD在小脑出生后发育中的时空表达模式。原位杂交是利用带有特殊标记的DNA或RNA探针与组织中或细胞中的目的核酸片段进行杂交,以定性或定量检测mRNAs或其他转录体。我们分别采用出生后0、7、14、21天及56天的大鼠小脑进行PalmD的原位杂交检测,结果表明,PalmD在小脑出生后的第7天出现一过性表达高峰,其他阶段均未能检测到PalmD信号;且细胞定位模式显示PalmD的分布集中在浦肯野神经元。这些结果暗示PalmD可能参与小脑出生后神经元的形态发育过程相关。此外,这种时空定位模式与已有报道的Mtss1的分布类似,为PalmD与Mtss1在小脑出生后浦肯野神经元发育中的相关性提供支持。
为了进一步从定量的角度确认PalmD转录水平与小脑发育的关系,我们选用的半定量RT-PCR的方法对PalmD的表达水平进行了检测。结果证实PalmD在大鼠小脑出生后7天的高峰表达。
总而言之,此工作是在原有基础上的进一步深入,我们的结果首次显示PalmD是小脑出生后发育相关基因,并可能参与浦肯野神经元形态发育过程;其在小脑出生后发育中的时空表达模式支持我们原有的推断,即它与Mtss1在小脑出生后神经元发育可能存在功能相关性。此外,全基因的克隆也为探索PalmD的细胞学功能以及PalmD与Mtss1在蛋白质水平的实质相互作用奠定基础。