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目的和背景: 脑源性神经营养因子BDNF通过受体酪氨酸激酶B(TrkB)在调控神经元存活、生长发育、突触可塑性等方面发挥重要作用[1]，而TrkB的翻译后修饰直接影响其生物学功能的发挥。已知TrkB可被泛素化[2]，但是其调控分子和功能尚不清楚。 UCHL1属泛素羧基水解酶家族，在脑中含量丰富，已有报道UCHL1参与神经元突触可塑性的调控[3]。我们前期质谱分析发现UCHL1可与TrkB结合，提示UCHL1可能参与调控TrkB。本课题主要对UCHL1是否调控TrkB去泛素化及其生物学功能进行深入研究。 方法: 为研究UCHL1对TrkB去泛素化调节及对其生物学功能的影响，我们通过构建UCHL1或TrkB相关质粒，免疫共沉淀分析UCHL1与TrkB的相互作用及UCHL1对TrkB泛素化的调节。通过免疫荧光定量分析、膜表面可裂解生物素检测TrkB受体分布及内吞和再循环等实验，分析UCHL1对TrkB去泛素化调控对TrkB内吞、再循环的影响。我们还通过contextual fear conditioning(CFC)、旷场(open field)分析UCHL1对TrkB去泛素化调控在小鼠学习记忆和运动能力中的作用。 结果: 1.TrkB与UCHL1有相互作用 免疫共沉淀实验(co-immunoprecipiTATion，CO-IP)证明TrkB-FL与T1均可与UCHL1相互作用。进一步利用Co-IP，发现TrkB中JM1区和UCHL1中75-85氨基酸是两者结合的必要和充分条件。 2.UCHL1调控TrkB的去泛素化过程 通过P4D1及FK1抗体检测，我们发现TrkB主要为多个位点单泛素化。通过过表达、干扰UCHL1以及体外去泛素化检测等验证UCHL1可调节TrkB的去泛素化，并且主要调控488位点的去泛素化。 3.UCHL1参与调控膜表面TrkB内吞以及内吞之后的转运过程 TAT-UCHL175-85多肽可通过抑制UCHL1与TrkB-FL的结合进而促进BDNF诱导的TrkB泛素化，进而促进膜表面TrkB的内吞，而内吞之后的再循环TrkB减少，更多TrkB内吞后降解，最终使得TrkB及其下游信号通路受到抑制。 4.TAT-UCHL175-85可通过抑制UCHL1与TrkB的结合降低C57小鼠的学习记忆能力 通过CFC测试实验发现体内注射TAT-UCHL175-85小鼠CFC过程中获得受损。 结论: 我们发现UCHL1可通过与TrkB-FL相互作用调节TrkB的去泛素化，并影响其BDNF诱导的膜表面TrkB的内吞以及内吞之后的降解和再循环过程，从而影响BDNF-TrkB下游信号通路，进而影响小鼠的学习记忆能力。