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ΔFosB在慢性药物依赖中调控作用的研究进展

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V的不翻译,即在mRNA水平的截断。由此生成的是完整的FosB蛋白(45—48kD)和原生型的AFosB蛋白(33kD),后者与FosB相比,缺少C一末端的101个氨基酸。原生型的hFosB蛋白在随后的C一末端丝氨酸残基的多级磷酸化后,生成35—37kD的异构型AFosB,并表现出独特的生物学特性。

图1AfosBmRNA结构示意图[41

fosBmRNA前体在剪切掉140bp的内含子Ⅳ时出现了框移,产生了一个终止密码子TGA,外显子V被“剪切”,形成AfosBmRNA。

McClung等M1研究发现,在给予急性和慢性苯丙胺类药物刺激后,Fos家族各个蛋白出现的时间以及达到峰值的时间都不一致,有明显的时程关系和区域选择性(见图2)。其中在反复给予慢性成瘾性药物时,异构型AFosB(35—37kD)表现出独特的生物学特性【4'6J:慢性给予吗啡等可诱导AFosB的表达,同时Fos家族的其他成员仅仅轻微增加;并且,随着反复给予吗啡,AFosB(35—37kD)水平也随之不断累积升高,而C—Fos及其他Fos蛋白依旧是很快恢复至基础水平。最后,慢性反复给药后主要存在的Fos蛋白家族只剩下AFosB(35—37kD)高水平长期维持。即使在药物戒断症状消失后的很长时间,AFosB水平在纹状体及伏核中仍高水平维持。因此可以说,AFosB(35—37kD)主要介导各种慢性反复刺激后引起的生物学效应。

2hfosBmRNA与hFosB蛋白稳定性的关系为了研究AFosB在慢性刺激后不断累积和长期维持的现象是否在转录水平的调节,研究人员H】利用体外培养PCI2细胞和大鼠活体内两种途径来研究AfosBmRNA水平的变化。在PCI2细胞给予急性刺激后,fosBmRNA和AfosBmRNA的诱导表达与降解是一致的,并不能选择性地仅仅诱导其中之一。在反复给予大鼠慢性苯丙胺7d后△fosBmRNA的水平并没有出现累积现象,而是在每次给药后,都有hfosBmRNA的峰值出现,并在数小时内恢复至基础水平,但却出现了AFosB蛋白的累积。每次给药后诱导AFosB蛋白出现低水平表达,并在该表达水平长期维持,下一次给药后在原有基础上继续低水平表达,并在累积的峰值上维持。7d给药结束后,hFosB蛋白就在一个高的累积峰值上长时间维持。由此可以得出结论,在慢性刺激后,并没有出现hfosBmRNA的累积现象,AFosB蛋白的选择性累积与转录水平无关。

图2Fbs蛋白家族成员开始表达和累积的时程关系示意图【6’

A:在多种急性和慢性反复刺激后,Fos蛋白家族均可被诱导产生。B:急性和慢性反复刺激后所诱导的各个蛋白质出现的时间及其峰值。急性刺激后AFosB开始出现,并在一个低水平维持,

表现出较其他成员更明显的稳定性;而在每隔12h的反复刺激后,hFosB不断生成并持续增加,在一个高浓度水平长期维持。

3hFosB蛋白稳定性

AFosB在慢性刺激后的独特的累积显著不同于Fos家族其他蛋白,既然AFosB的积累并非是由于转录水平的特点所致,那么这种现象的出现应该是转录后修饰水平特点导致AFosB蛋白本身独特的稳定性。在PCI2细胞中,内源性hFosB蛋白(35—37kD)的半衰期远大于48h,而其他如FosB蛋白的半衰期只有1—2h[4]。说明hFosB的累积主要是其蛋白质自身独特的稳定性所致。

目前研究发现,AFosB蛋白高度稳定从而累积的机制主要有以下三种:其一,由于AfosBmRNA的C一末端的剪切,导致AFosB缺少C一末端的101个氨基酸【4】。在缺失的这一段结构中有2个重要的结构域,其中包括蛋白质通过蛋白酶体依赖性及非依赖性快速降解通路的作用位点一。0I。这些作用位点在Fos蛋白家族中的其他成员中高度保守存在E4,101,AFosB蛋白可能由于缺乏该结合位点,从而降解缓慢∽】,稳定性增强。其二,N一末端若干丝氮酸残基通过酪氨酸激酶II,MAPK级联磷酸化和其

他蛋白激酶高度磷酸化,使得蛋白质更加稳定。目

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