專利名稱：細(xì)胞內(nèi)線粒體輸送和分布機(jī)制的發(fā)現(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明屬于基礎(chǔ)生命科學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)，分子生物學(xué)，神經(jīng)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)學(xué)和線粒體科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，創(chuàng)新性地揭示了細(xì)胞內(nèi)線粒體輸送和分布的新機(jī)理。
背景技術(shù)：
:線粒體(mitochondria)是真核生物細(xì)胞中的能量(ATP)生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化器,參于了各種細(xì)胞生命活動(dòng)。線粒體的異?？梢鹉X神經(jīng)病，心臟病，癌癥等重要疾病。線粒體在細(xì)胞內(nèi)的動(dòng)態(tài)分布及輸送和細(xì)胞骨架及馬達(dá)蛋白密切相關(guān)。但調(diào)控線粒體動(dòng)態(tài)分布及輸送的分子機(jī)制仍不清楚。還沒有關(guān)于直接影響線粒體動(dòng)態(tài)分布及輸送的激酶的報(bào)道。秀麗線蟲的unc-51基因編碼一個(gè)從線蟲到人類的進(jìn)化上具有保存性的絲/蘇氨酸蛋白激酶，這個(gè)基因的突變引起線蟲的神經(jīng)和運(yùn)動(dòng)的欠缺及體形的異常，我們正在研究其分子和細(xì)胞機(jī)制。我們認(rèn)為揭示unc-51基因所編碼的蛋白激酶和線粒體是否有關(guān)有其重要的生物化學(xué)意義
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的在于揭示unc-51基因所編碼的蛋白激酶對(duì)細(xì)胞內(nèi)線粒體形態(tài)，分布和輸送的影響，為線粒體疾病的治療提供嶄新的原理和方法。本發(fā)明的內(nèi)容為:(I)過量表達(dá)的無激酶活性UNC-51突變蛋白(K39M)與線粒體在細(xì)胞核周圍形成積聚體如圖1所示，在過量表達(dá)無激酶活性UNC-51突變蛋白(K39M)的C0S-7細(xì)胞里，UNC-51突變蛋白(K39M)(實(shí)為green)與線粒體(實(shí)為red)在細(xì)胞核周圍一同形成積聚體(yellow)。(2)在未過量 表達(dá)無激酶活性UNC-51突變蛋白(K39M)的細(xì)胞里，線粒體不在細(xì)胞核周圍形成積聚體，而是分散地分布在全細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)里；在過量表達(dá)有激酶活性的UNC-51的細(xì)胞里，線粒體也是分散地分布在全細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)里。如圖2所示，在未過量表達(dá)無激酶活性UNC-51突變蛋白(K39M)的C0S-7細(xì)胞里，線粒體不在細(xì)胞核周圍形成積聚體，而是分散地分布在全細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)里；在過量表達(dá)有激酶活性的UNC-51的C0S-7細(xì)胞里，線粒體也是分散地分布在全細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)里。圖3表示UNC-51激酶活性通過對(duì)細(xì)胞的線粒體分布和輸送的調(diào)節(jié)誘導(dǎo)神經(jīng)軸突形成的模型。


:圖1過量表達(dá)無激酶活性UNC-51突變蛋白(K39M)的C0S-7細(xì)胞的線粒體圖2未過量表達(dá)無激酶活性UNC-51突變蛋白(K39M)的C0S-7細(xì)胞的線粒體圖3UNC-51激酶活性通過對(duì)細(xì)胞的線粒體分布和輸送的調(diào)節(jié)誘導(dǎo)神經(jīng)軸突形成的模型
具體實(shí)施方式
:IC0S-7細(xì)胞的激光掃描熒光共焦顯微鏡觀察
DAPI用于細(xì)胞核染色，F(xiàn)ITC和MitoTracker分別用于UNC-51突變蛋白(K39M)和線粒體的染色。Zeiss LSM510共 焦顯微鏡被用于細(xì)胞觀察和記錄。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)了 UNC-51的激酶活性能夠直接地調(diào)節(jié)影響細(xì)胞內(nèi)線粒體分布和輸送，為線粒體疾病的治療提供嶄新的原理和方法。其關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)為:過量表達(dá)無激酶活性的UNC-51突變體(K39M)蛋白和線粒體在細(xì)胞核周圍形成積聚體構(gòu)造物。
2.無過量表達(dá)UNC-51突變體(K39M)蛋白的細(xì)胞里，線粒體不在細(xì)胞核周圍形成積聚體構(gòu)造物，而是分散地分布在全細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)里，在過量表達(dá)有激酶活性的UNC-51的細(xì)胞里，線粒體也是分散地分布在全細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)里。
靜止和集聚性的線粒體+UNC-51+A(G)TP —移動(dòng)和動(dòng)態(tài)性的線粒體+A(G)DP
3.上記二項(xiàng)要求的技術(shù)原理在生命科學(xué)，腦科學(xué)，腫瘤科學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)，宇宙科學(xué)，交通科學(xué)，醫(yī)學(xué)，藥學(xué)和制藥學(xué)，中藥科學(xué)，各種疾病的治療法，醫(yī)療技術(shù)以及所有其他方面的應(yīng)用 和推廣。
全文摘要
線粒體(mitochondria)是真核生物細(xì)胞中的能量(ATP)生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化器，參于了各種細(xì)胞生命活動(dòng)。線粒體的異?？梢鹉X神經(jīng)病，心臟病，癌癥等重要疾病。線粒體在細(xì)胞內(nèi)的動(dòng)態(tài)分布及輸送和細(xì)胞骨架及馬達(dá)蛋白密切相關(guān)。但調(diào)控線粒體動(dòng)態(tài)分布及輸送的分子機(jī)制仍不清楚。還沒有關(guān)于直接影響線粒體動(dòng)態(tài)分布及輸送的激酶的報(bào)道。在這里，首次揭示unc-51基因所編碼的蛋白激酶對(duì)細(xì)胞內(nèi)線粒體形態(tài)，分布和輸送的調(diào)節(jié)影響，提出了UNC-51激酶活性通過對(duì)細(xì)胞的線粒體分布和輸送的調(diào)節(jié)誘導(dǎo)神經(jīng)軸突形成的模型。為線粒體疾病的治療提供嶄新的原理和方法。
文檔編號(hào)C12Q1/48GK103160568SQ201110407758
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者田懷澤, 李素云, 田華希 申請(qǐng)人:彩虹天健康科技研究(北京)有限責(zé)任公司