脂质筏与质膜微囊的结构以及功能分析

论文摘要

已有的大量文献表明,脂质筏和质膜微囊（统称为脂质微区）在不同的跨膜信号通路中都起到十分重要的作用。此前本实验室的研究也证明:在3T3-L1前脂肪细胞分化过程中,脂质筏/质膜微囊在类胰岛素样生长因子1（Insulin-like growth factor-1,IGF-1）受体的信号转导过程中起着重要的作用。但是,已有的研究结果尚不能确切界定究竟是脂质筏亦或是质膜微囊在此过程中起决定性的作用。为此,我们利用RNA干扰技术,成功地在3T3-L1前脂肪细胞中抑制了微囊素1（caveolin-1）的表达。通过筛选,我们得到了微囊素1表达量远远低于正常细胞的稳定细胞株。在这些稳定细胞株中,检测不到质膜微囊结构;但是微囊素1的降低和质膜微囊结构的缺失并不影响脂质筏结构在细胞膜上的分布,也不影响IGF-1受体在脂质筏上的定位。在诱导条件刺激下,稳定株细胞能够正常地转导IGF-1受体激活信号,并能完全正常地被诱导分化成为脂肪细胞。更进一步的研究表明:如果在这些稳定株细胞中用胆固醇结合试剂破坏掉其细胞膜上的脂质筏结构,则IGF-1受体激活后的信号转导被明显抑制,稳定株细胞也不能正常地分化成为脂肪细胞。因此,我们认为脂质筏结构是IGF-1受体信号转导的充分必要条件,并在3T3-L1前脂肪细胞分化过程中起着十分重要的作用,而微囊素蛋白和质膜微囊结构在此过程中都不是必需的。另一方面,考虑到信号蛋白本身在细胞质膜上的定位对于行使其功能是至关重要的。因此我们从正常细胞和微囊素1干扰的稳定细胞株的细胞质膜中获得脂质微区的全蛋白,并对其进行系统性和全面性的蛋白质组学分析。通过对比有无微囊素1两种情况下定位于脂质微区的蛋白质,我们发现微囊素1蛋白（或者说是质膜微囊结构）的缺失并不会影响信号蛋白在脂质微区内的定位。随后,我们通过改进现有的分离纯化方法,成功的将脂质筏和质膜微囊两种结构分离开来。此分离方法的建立对于研究脂质筏和质膜微囊的脂质及蛋白组成,分析两种结构在信号转导以及细胞内吞中的作用都有十分重要的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1. 研究脂肪细胞分化的重要意义
• 2. 脂肪细胞分化的体外模型和分化过程
• 3. 脂肪细胞分化过程早期信号通路的研究进展
• 4. 脂质微区在IGF-1 受体信号通路中的重要作用
• 5. 脂质筏和质膜微囊的结构与功能
• 实验材料与方法
• 1. 实验材料
• 2. 实验方法
• 实验结果
• 1. 在3T3－L1 前脂肪细胞诱导分化过程中，IGF－1 受体信号的转导需要脂质筏结构，而微囊素1 和质膜微囊在此过程中并不是必需的
• 2. 在质膜微囊存在与不存在的两种情况下，定位于脂质微区的蛋白质组的定性分析和定量分析
• 3. 用改进的蔗糖密度梯度离心的方法能够成功的分离脂质筏和质膜微囊
• 讨论
• 参考文献
• 发表文章目录和获奖情况
• 致谢
• 附录