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背景:PICK1(protein interacting with C-kinase1)是PKC结合蛋白,是突触可塑性不可或缺的蛋白。PICK1-PKCa复合物到细胞质膜的转运是GluR2内吞及其长时程抑制(long-term depression, LTD)的关键。ICA69已被证实是PICK1最主要结合蛋白,体内生理情况下,大部分PICK1与ICA69彼此形成异源性复合物。除了BAR结构域,ICA69(islet cell autoantigen69kDa)也包含一个C末端的结构域(ICAC, ICA69蛋白的257-480段氨基酸),在其它蛋白中没有发现与ICAC结构域明显同源的结构域。培养的海马神经元转染ICA69可使表达的PICK1从突触重新分布到树突。虽然PICK1和ICA69形成异源性BAR结构域被认为可能是相互结合的基础,然而ICA69的ICAC结构域在PICK1和ICA69复合物中的功能仍然未知,我们的实验显示ICAC结构域同样能强烈结合PICK1,该结构域对PICK1功能或许同样有重大影响。目的:探寻ICA69或ICAC结构域是否对PICK1-PKCa膜运输和小脑可塑性产生影响,并进一步探索机制,寻找ICA69和PICK1的结合的影响因素,期望最终能够回答ICA69如何调控PICK1的功能,以及为以PICK1为靶标的药物多肽设计提供思路。方法:我们利用Co-IP,蛋白免疫印迹,免疫细胞化学和荧光共振能量转移技术(FRET)检测ICAC或其截断体与PICK1的相互作用;利用激光共聚焦显微镜实时观察活细胞内TPA激活下荧光蛋白的运动;利用电生理技术检测ICA69及它的不同结构域蛋白对小脑浦肯野细胞的LTD影响。结果:研究显示,除了BAR结构域,ICAC结构域也能与PICK1强烈的相互作用。磷酸化、去磷酸化及其游离钙离子浓度影响PICK1和ICA69相互作用。利用LSM实时观察活细胞内TPA激活下荧光蛋白的运动的实验中,我们发现ICA69或ICAC都能与PICK1相互作用而调节PICK1-PKCa复合物的膜转位。ICAC和AICAC(包含BAR结构域)在ICA69和PICK1相互结合调节PICK1-PKCa复合物膜转位的过程中发挥不同的作用。AICAC易于形成聚集物,而ICAC多在细胞内弥散状分布。ICA69能抑制PICK1跟随激活的PKCa膜转位,ICA69的抑制功能主要由ICAC决定,ICAC结构域也能抑制PICK1跟随激活的PKCa膜转位,而AICAC不能。电生理实验中灌注的MBP-ICA69和MBP-ICAC能够分别抑制通过平行纤维和攀援纤维诱导的LTD, MBP或MBP-AICAC则不能。结论:我们的研究表明ICAC是ICA69与PICK1相互结合的重要结构域,ICA69通过ICAC与PICK1结合抑制PICK1随激活的PKCα膜运输以及抑制小脑突触可塑性LTD。