鈉離子碳酸氫根共轉(zhuǎn)運(yùn)體基因Slc4a10表達(dá)產(chǎn)物的克隆、鑒定及組織特異性的研究.pdf

1、酸堿平衡是一個極為重要的生理學(xué)參數(shù),幾乎影響一切pH敏感的生物學(xué)過程和生物功能的發(fā)揮,如中樞神經(jīng)元和心肌細(xì)胞的興奮性、心率產(chǎn)生、肌肉的伸縮、消化、生殖與發(fā)育等。因此,維持細(xì)胞內(nèi)外液的pH穩(wěn)態(tài)具有重要的生理學(xué)意義。眾所周知,HCO3–是機(jī)體最重要的pH緩沖體系的組成部分,由于HCO3–攜帶負(fù)電荷不能自由地透過磷脂雙分子層,定位在膜上的HCO3–轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對HCO3–的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)則顯得尤為重要,它可以加速CO2的清除,調(diào)節(jié)細(xì)胞和整個機(jī)體的pH,

2、調(diào)控液體的流動以及酸堿分泌等。
　　SLC4基因家族是最主要的HCO3–跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)載體之一。NBCn2屬于SLC4基因家族,是一種電中性的鈉離子偶聯(lián)的碳酸氫根轉(zhuǎn)運(yùn)體(NCBTs)。NBCn2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)極為豐富,對于神經(jīng)元的pH調(diào)控和腦脊液的產(chǎn)生等都具有重要的生理學(xué)作用。而NBCn2功能失常與癲癇、智障等疾病的發(fā)生密切相關(guān)。NBCn2由Slc4a10基因編碼,由于在mRNA水平上的選擇性剪接,Slc4a10基因可以產(chǎn)生多種不

3、同的表達(dá)產(chǎn)物形式,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了四種:NBCn2-A,-B,-C,-D。
　　NBCn2在中樞系統(tǒng)中的表達(dá)分布、生理學(xué)及病理學(xué)重要性已經(jīng)得到比較廣泛的研究與認(rèn)識。然而,Slc4a10基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制仍有待研究。此外,NBCn2在其他組織中的表達(dá)及生理學(xué)作用也尚不清楚。為了解決這些問題,我們進(jìn)行一系列的研究,并取得的以下重要發(fā)現(xiàn):
　　(1)發(fā)現(xiàn)了Slc4a10基因兩個新的外顯子,它們可能作為Slc4a10基因其他的轉(zhuǎn)錄起始

4、位點(diǎn)。
　　(2)從大鼠中克隆了兩類新的Slc4a10轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,這兩類轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼四種新的NBCn2異構(gòu)體:NBCn2-E,-F,-G,-H。文獻(xiàn)中已經(jīng)報道的NBCn2-A/B/C/DNt的起始四個氨基酸殘基序列為MEIK(我們將這些NBCn2異構(gòu)體記為MEIK-NBCn2)。而NBCn2/E/F/G/H的Nt起始序列是MCDL(記為MCDL-NBCn2)。
　　(3)從小鼠中也克隆了NBCn2-E/F/G/H。出乎意料的是

5、,和其他物種相比,小鼠Slc4a10基因含有一個單堿基“變異”,導(dǎo)致小鼠NBCn2-E/F/G/H的Nt缺失了13個氨基酸殘基,使其Nt起始氨基酸序列變?yōu)镸QPG,我們稱之為MQPG-NBCn2。
　　(4)利用能特異性識別NBCn2不同Nt的多克隆抗體,通過westernblot,我們研究發(fā)現(xiàn)不同Nt的NBCn2蛋白的表達(dá)具有完全不同的組織特異性。在大鼠中,MEIK-NBCn2僅在中樞神經(jīng)系統(tǒng)表達(dá),而MCDL-NBCn2則主要在

6、腎臟中表達(dá),此外小腸中也有少量表達(dá)。
　　(5)由于mRNA的選擇性剪接,NBCn2有兩類不同Ct:一種較短的不含PDZ-bindingmotif的Ct(non-PDZ-Ct)和一種較長的PDZ-bindingmotif“ETCL”的Ct(PDZ-Ct)。通過RT-PCR和cDNA克隆,我們發(fā)現(xiàn)NBCn2的這兩類不同Ct的表達(dá)具有不同的組織特異性。含non-PDZ-Ct的NBCn2只在神經(jīng)組織中表達(dá),而含PDZ-Ct的NBCn2則