α7烟碱型乙酰胆碱受体分子伴侣Tmem35a的克隆及其功能研究

作     者：王紫涵 于津鹏 长孙东亭 朱晓鹏 罗素兰 WANG Zi-han;YU Jin-peng;ZHANGSUN Dong-ting;ZHU Xiao-peng;LUO Su-lan

作者机构：广西大学医学院广西特色生物医药重点实验室广西南宁530004 

出 版 物：《药学学报》 (Acta Pharmaceutica Sinica)

年 卷 期：2024年第59卷第7期

页      面：1993-2001页

核心收录：

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100706[医学-药理学] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2022YFE0132700) 广西科技基地和人才专项(桂科AD22035948) 国家自然科学基金资助项目(42376112,82320108019,82360698) 

主　　题：α7烟碱型乙酰胆碱受体 分子伴侣NACHO 基因克隆 双电极电压钳 药物筛选模型 

摘      要：烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors,nAChRs)属于配体门控离子通道受体,其中α7nAChR亚型广泛分布于大脑皮层、丘脑和海马体等区域。此外,在小胶质细胞、巨噬细胞、骨髓细胞等也有分布,研究发现其与胆碱能抗炎通路的功能密切相关,是阿尔茨海默症和精神分裂症药物开发的重要靶标。建立稳定的体外药物筛选体系,对于靶向α7 nAChR新药的高效筛选至关重要。在非洲爪蟾卵母细胞膜上,重组表达nAChRs的不同亚型,并通过电生理技术进行电流检测,是一种先进而复杂的新药筛选模型。分子伴侣可以协助部分nAChRs亚基组装形成功能性受体,为靶向该受体的化合物筛选提供稳定表达的模型。为此,本研究从大鼠体内分离克隆了α7 nAChR的一个分子伴侣基因,其名称为Tmem35a(transmembrane protein 35A),进一步构建了该基因的重组表达载体,再利用体外转录技术获得了该基因的cRNA,将之与α7 nAChR的cRNA混合后同时注射到非洲爪蟾卵母细胞中进行表达。然后,利用双电极电压钳检测该分子伴侣对α7 nAChR电流表达和通道药理活性的影响。结果显示,TMEM35A(也被称为novel acetylcholine receptor chaperone,NACHO)可有效提高α7 nAChR蛋白在卵母细胞膜上的表达,受体蛋白表达量提高了约1倍;其配体乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)刺激诱发的峰值电流提高了约10倍。注入Tmem35a cRNA后的卵母细胞,其表达的α7 nAChR对激动剂ACh的半数效应浓度为228.5μmol·L^(-1),和本体223.3μmol·L^(-1)基本一致,维持了α7受体正常功能特性。研究结果表明,分子伴侣NACHO有效协助了α7 nAChR在非洲爪蟾卵母细胞的异源表达,稳定表达的α7 nAChR可以为靶向该受体的先导化合物活性筛选提供模型。本研究所有动物实验过程经广西大学伦理委员会审查批准(批准号:GXU-2023-0249)。