G蛋白偶联受体PKR2内吞及激活ERK1/2的机制研究

作     者：刘化蝶 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李家大

授予年度：2014年

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：PKs PK2 PKR2 内吞 PKC ERK1/2 

摘      要：PKs (Prokineticins)包括PK1、PK2两种,两者在结构上具有高达50%的同源性。它们通过与两种高度相似的G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptor, GPCRs):PKR1和PKR2相结合,参与胃肠道平滑肌收缩、血管生长、疼痛性感受、进食、生物节律、炎症反应和情绪调节等一系列生理过程。PKR2和PK2的突变与卡尔曼综合征、低促性腺素性功能减退症有关。我们最近的研究发现,用PK2刺激表达PKR2的细胞导致PKR2受体快速内吞,并在配体移除后又能重新回到细胞膜上,但是PKR2内吞的具体机制目前还不清楚。用PK2刺激表达PKR2受体的细胞会引起细胞外信号调节激酶(Extracellular signal regulated kinase1/2, ERK1/2)的瞬时磷酸化,但这一过程的具体作用机制还不清楚。 目的： 阐明PKR2内吞以及PKR2活化引起ERK1/2磷酸化的分子机制。 方法： (1)通过激光共聚焦方法,分析GFP标记的PKR2受体在膜上以及细胞质中的分布比例,来研究PKR2的内吞。过表达显性负效应的蛋白(如GRK2、β-arrestin), RNA干扰以及化合物等方法影响GRK2、β-arrestin、网格蛋白、蛋白激酶C的功能,检测上述分子在配体引起的PKR2内吞以及PKR2的异源内吞中的作用;通过Western Blot检测ERK1/2的磷酸化。 (2)通过加入各种抑制剂,研究受体内吞、蛋白激酶C、表皮生长因子受体、磷脂酶C β (PLCβ)以及MEK在PKR2活化导致ERK1/2磷酸化中的作用。 结果： (1)PK2诱导的PKR2内吞需要GRK2和网格蛋白的参与,但并不需要β-arrestin蛋白的参与。 (2)PKC活化可导致PKR2受体的异源内吞,但是PKC的活化不是PK2诱导的PKR2受体内吞所必须的。 (3)PKR2活化引起的ERK1/2磷酸化不需要PKR2内吞、PKC活化以及EGFR的参与。 (4)PKR2活化引起的ERK1/2磷酸化需要G蛋白βγ亚基的释放、PLCβ和MEK的参与。 结论： 我们的研究表明,PK2引起的PKR2内吞是由GRK2蛋白介导并通过网格蛋白形成有被小窝实现的。在HEK293细胞中,PKR2活化引起的ERK1/2磷酸化依赖于G蛋白βγ亚基的释放、PLCβ和MEK蛋白的参与,为阐明PKR2的功能及调节奠定了一定的基础。