[发明专利]一种Agrin-MuSK-DOK7信号通路的负调控机制、实验方法及应用

说明书

本发明公开了一种Agrin‑MuSK‑DOK7信号通路的负调控机制、实验方法及应用，Agrin刺激肌管激活MuSK后，MuSK促进DOK7Tyr106发生磷酸化，在CDH1的帮助下，APC2与Tyr106磷酸化的DOK7结合并介导DOK7Lys243发生以K48连接方式为主的泛素化，促进DOK7通过蛋白酶体系统降解，最终导致DOK7蛋白水平下调，实现对Agrin‑MuSK‑DOK7信号通路的负调控。本发明中APC2^CDH1通过促进DOK7泛素化与降解从而实现对Agrin‑MuSK‑DOK7信号通路的负调控，避免Agrin‑MuSK‑DOK7信号通路的过度激活导致NMJ发育异常。本发明为深入了解神经肌肉接头发育的分子机制提供新的理论依据，也为开发相关疾病的治疗方法提供新的思路。

技术领域

本发明具体涉及一种Agrin-MuSK-DOK7信号通路的负调控机制、实验方法及应用。

背景技术

神经肌肉接头(Neuromuscular junction，NMJ)是神经元控制肌肉运动的结构单位，正常情况下，每根肌纤维只形成一个成熟的NMJ。NMJ发育异常会导致多种疾病，包括先天性肌无力综合症(Congenital myasthenic syndrome，CMS)，重症肌无力(Myasthenicgravis，MG)和肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis，ALS)。研究表明Agrin-MuSK-DOK7信号通路(Agrin由突触前的运动神经元分泌，作为胞外配体作用于突触后的肌纤维)在脊椎动物NMJ的发育过程中发挥极其重要的作用，遗传学研究发现敲除DOK7会导致该信号通路无法激活以及无法诱导AChR聚集，最终导致小鼠无法形成NMJ并在出生后因无法呼吸而死亡。同时也有研究表明过表达DOK7会导致该通路过度激活，导致每根肌纤维上形成多个NMJ，同时伴随突触前运动神经元的突触囊泡数量减少与active zone面积变小等异常。这些研究说明Agrin-MuSK-DOK7信号通路的激活水平需要被精确调控从而保证NMJ正常发育。目前的研究比较明确的揭示了Agrin-MuSK-DOK7信号通路的激活机制，但防止该信号通路过度激活的负调控机制还不是很清楚。

APC/C(Anaphase promoting complex/cyclosome)是一种参与细胞周期调控的多亚基泛素连接酶，APC/C由十四个核心亚基组成，其中大多数亚基扮演支架蛋白的角色，核心亚基APC2是一个具有催化活性的亚基，APC/C介导底物泛素化时，还需要一个识别底物的亚基，这个亚基通常是CDC20或者CDH1(也被称作Fzr1)中的一种。虽然APC/C是多亚基泛素化连接酶，但是研究发现在细胞中过表达APC2或者CDH1，都可以导致其底物的泛素化水平上升和蛋白水平的下降。研究表明APC/C在线虫神经元中可以调节谷氨酸受体GLR-1的蛋白水平。但APC/C在脊椎动物NMJ发育中的功能和机制还有待研究。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种Agrin-MuSK-DOK7信号通路的负调控机制、实验方法及应用。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种Agrin-MuSK-DOK7信号通路的负调控方法，Agrin促进DOK7泛素化，并通过蛋白酶体系统降解，最终导致DOK7蛋白水平下调，实现对Agrin-MuSK-DOK7信号通路的负调控。

进一步地，MuSK能够促进DOK7的泛素化与降解；MuSK调控DOK7泛素化依赖自身激酶活性以及与DOK7的结合。

进一步地，DOK7的泛素化位点是DOK7第243位赖氨酸；DOK7 Lys243的泛素化负调控AChR的聚集。

进一步地，过表达APC2促进DOK7泛素化与降解；DOK7泛素化依赖自身第106位酪氨酸磷酸化；DOK7 Tyr106磷酸化促进DOK7二聚体化。