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腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Tooth, CMT)亦称为遗传性运动感觉神经病(HMSN),具有明显的遗传异质性,根据临床和电生理特征,CMT分为脱髓鞘型和轴突型。轴突周围蛋白(periaxin)是非致密髓鞘有髓施万细胞特异表达蛋白,根据mRNA不同的剪切方式,periaxin基因可以编码两种长短不同的蛋白,分别为L-periaxin (L-PRX)和S-periaxin (S-PRX)。L-PRX蛋白一般包含PDZ结构域、NLS结构域、repeat结构域以及C末端的acidic结构域；S-PRX蛋白只含有PDZ结构域。Periaxin基因突变将导致脱髓鞘型腓骨肌萎缩症4F亚型(CMT4F)的发生。Periaxin蛋白是一个胞内蛋白,从表达之初到最终定位在成熟髓鞘的远轴端的膜脂筏中,不断发生细胞内位置的变化。Peraxin蛋白亚细胞定位的变化可能与其稳定髓鞘的功能密切相关。本文围绕L-PRX蛋白的PDZ结构域展开以下工作。首先,将来源于人的L-PRX及其PDZ结构域缺失突变体基因,克隆至真核表达载体pEGFP载体,并在大鼠雪旺细胞(RSC96)中表达,结果显示PDZ结构域存在与否影响L-PRX蛋白在细胞质中的定位；细胞周期蛋白cyclinA1是一种主要定位于细胞核内的蛋白,为了进一步验证L-PRX蛋白的PDZ结构域影响蛋白核输出,构建pEGFP-cyclinA1与杂合有cyclinA1和L-PRX蛋白PDZ结构域的pEGFP-PDZ-cyclinA1真核表达载体,在大鼠雪旺细胞(RSC96)中过表达,结果显示EGFP-cyclinA1集中定位于细胞核内,而EGFP-PDZ-cyclinAl明显定位于细胞质中。经NetNES1.1软件分析揭示L-PRX-PDZ结构域73-86位氨基酸序列可能含有潜在的核输出信号(nucleus export signal, NES),将预测出的序列与已知的NES序列进行比对,显示预测得到的L-PRX-PDZ结构域的NES与已知蛋白的NES序列具有很高的同源性。若用亮氨酸富集型NES的核输出抑制剂leptomycin B,分析作用前后EGFP-PDZ-cyclinA1和EGFP-L-PRX在细胞中的定位变化,可以观察到L-PRX以及杂合PDZ-CyclinA1均由细胞质重新定位到细胞核；进一步将L-PRX PDZ结构域上的Leu83和Leu85同时突变为GIn后,EGFP-PDZ-cyclinA1和EGFP-L-PRX的核输出被抑制,两种融合蛋白均被限制于细胞核内。这些结果表明：L-PRX-PDZ结构域含有功能性亮氨酸富集型NES序列,并通过与exportin1(CRM1)结合参与调节L-PRX蛋白的核输出和细胞质定位过程。其次,将L-PRX蛋白的PDZ结构域基因编码序列克隆到原核表达系统pET-M-3C载体,并在E.coli BL21中进行表达,表达产物经Ni2+-NTA亲和层析和Sephacryl S-200凝胶层析获得电泳纯的L-PRX-PDZ蛋白。经1mM H2O2室温处理20min后,非还原SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示L-PRX-PDZ蛋白在氧化诱导下形成二聚体。将L-PRX及其Cys88,97/Gly和PDZ结构域缺失突变体基因,克隆至真核表达载体pCMV-Tag3B,在大鼠雪旺细胞(RSC96)中表达,获得C-myc标签融合表达蛋白,1mM H2O2室温处理20min转染上述基因的细胞,Western blot结果显示,1mM H2O2处理后,野生型L-PRX蛋白二聚体比例由10.81%增长至53.62%；将Cys88和Cys97位点同时突变成Gly或将其PDZ domain删除后,H2O2处理前后,这些突变体蛋白聚合状态保持不变。以上结果表明：H2O2氧化刺激可以诱导细胞内L-PRX蛋白二聚体增加,PDZ结构域中的Cys88和Cys97可能在L-PRX蛋白二聚体形成过程中起关键作用。