2021年1月22日,國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Molecular Cell正式接收了“發(fā)育與疾病相關(guān)基因”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室韓俊海課題組沈玉倩博士、張子超副研究員和程珊珊博士后等的研究工作:PQBP1 promotes translational elongation and regulates hippocampal mGluR-LTD by suppressing eEF2 phosphorylation。此項(xiàng)研究工作由張子超副研究員和韓俊海教授共同指導(dǎo)完成,同時(shí)得到了東南大學(xué)劉安副研究員,蘇州大學(xué)夏淑婷副研究員、加拿大多倫多大學(xué)加正平教授、東南大學(xué)謝維教授等大力協(xié)助。
智力障礙是一種常見的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病,其中約15%的智力障礙患者是由于X染色體基因突變所導(dǎo)致的。X染色體的多聚谷氨酰胺結(jié)合蛋白1基因(PQBP1)突變會(huì)導(dǎo)致智力障礙和兒童孤獨(dú)癥,但是其致病機(jī)理尚不清楚。針對(duì)該問題,該團(tuán)隊(duì)制備了PQBP1基因的條件性敲除小鼠,發(fā)現(xiàn)在海馬神經(jīng)元中敲除PQBP1導(dǎo)致認(rèn)知功能顯著下降,并揭示基因條件性敲除小鼠的認(rèn)知功能障礙是由于代謝型谷氨酸受體依賴的突觸長(zhǎng)時(shí)程抑制受損所引起的。進(jìn)一步研究揭示PQBP1競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合非磷酸化的翻譯延伸因子eEF2,抑制eEF2K介導(dǎo)的eEF2磷酸化過程,調(diào)控了代謝型谷氨酸受體依賴的突觸長(zhǎng)時(shí)程抑制。研究顯示在正常小鼠的海馬中注射干擾PQBP1/eEF2結(jié)合的多肽,同樣導(dǎo)致mGluR-LTD受損,引起認(rèn)知功能障礙。該研究還揭示PQBP1通過抑制eEF2K介導(dǎo)的eEF2磷酸化調(diào)控蛋白質(zhì)翻譯的機(jī)制在所有細(xì)胞中普遍存在。該研究揭示了PQBP1作為eEF2K/eEF2通路的一種全新調(diào)控方式,為PQBP1突變或多拷貝重復(fù)導(dǎo)致智力障礙的致病機(jī)理提供了新的解釋。同時(shí),為eEF2/eEF2K通路異常相關(guān)的神經(jīng)精神疾病、病毒感染以及癌癥等疾病提供了潛在的治療靶點(diǎn)。
該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和江蘇省優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目資助。