Muted在大致密核心颗粒发生过程中的作用和机制研究

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在神经元及神经内分泌细胞中,激素和神经肽储存在一类特化的细胞器中,这类细胞器称为大致密核心颗粒(LDCVs)。这些颗粒在反式高尔基体产生,经多个步骤转变为成熟颗粒。粒蛋白A(CgA)是大致密核心颗粒发生的重要“分子开关”,但是介导CgA分选和运输的分子机制目前尚不明确。Muted是溶酶体相关细胞器生物发生复合体-1(BLOC-1)的一个亚基成分。本研究利用Muted的缺失突变体mu小鼠探讨了Muted在大致密核心颗粒发生和分泌过程中的作用,并对相应表型做了初步的分子解释。  电镜结果显示,mu小鼠嗜铬细胞中大致密核心颗粒的数量增多,体积增大。Westernblot检测进一步发现,mu小鼠肾上腺组织中CgA的稳态水平显著增加,这一结果解释了mu小鼠大致密核心颗粒超微结构的异常。同时,mu小鼠颗粒内腔的酸性及酶的活化均没有明显变化,说明CgA的增加并不是加工受阻造成的。通过免疫荧光共定位实验,我们发现部分CgA包裹在溶酶体内,加入溶酶体抑制剂显著上调CgA的蛋白含量,提示细胞内CgA可能存在一条Muted介导的溶酶体降解途径。体外结合实验发现CgA与Muted相互作用,提示CgA可能是Muted特异的货物。密度梯度离心实验发现Muted缺失后CgA在胞内密度较低组分中的分布减少,进一步说明Muted介导了CgA的胞内运输。  超微结构的统计分析表明,mu小鼠形态上锚定颗粒的比例明显少于对照小鼠。通过GST-pulldown和质谱联合发现Muted与Munc18-1相互作用,该结果进一步在Co-IP实验中得到验证,提示Muted可能通过与Munc18-1的互作介导了颗粒的锚定。当Muted缺乏时,由其介导的那部分大致密核心颗粒的分泌可能受阻,部分代偿了mu小鼠中大致密核心颗粒增加导致的分泌增加效应。与该结果一致的是,碳纤电极实验中也没有发现mu小鼠单个颗粒释放动力学的改变,提示mu小鼠嗜铬细胞中变大的颗粒可能无法释放,碳纤电极检测到的正常大小的分泌事件可能来自胞内不依赖Muted的颗粒亚群。  综上所述,本研究发现Muted在大致密核心颗粒的形态发生、货物分选和颗粒锚定等多个环节发挥调节作用。本研究将进一步加深对调节型分泌途径的认识,为神经内分泌疾病的致病机理研究提供重要的理论基础。
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