Характеристика фенотипических особенностей нокаутных мышей с направленной инактивацией генов семейства синуклеинов

• Автор: Кохан, Виктор Сергеевич
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Обзор литературы
1.1 История изучения белков семейства синуклеинов
1.2 Участие синуклеинов в возникновении и развитии
нейродегенеративных заболеваний
1.3 Гены, кодирующие синуклеины человека
1.5 Посттрансляционные модификации синуклеинов
1.6 Локализация синуклеинов в органах и тканях
1.7 Внутриклеточная локализация синуклеинов
1.8 Взаимодействие синуклеинов с другими белками
1.9 Взаимодействие синуклеинов с ионами металлов
1.9.1 Взаимодействие синуклеинов с ионами кальция
1.10 Функции синуклеинов
1.10.1 Синуклеины и окислительный стресс
1.10.2 Участие а-синуклеина в нейропластичности
1.10.3 Участие синуклеинов в синаптической пластичности
1.10.4. Регуляция синуклеинами белков-транспортеров моноаминов
1.10.5 Синуклеины и психотропная зависимость
1.11 Роль синуклеинов в модуляции поведения
2. Материалы и методы исследования
2.1 Экспериментальные животные
2.2 Биохимические методы анализа
2.2.1 Генотипирование
2.2.2 Выделение тотального белка
2.2.3 Денатурирующий электрофорез в полиакриламидном геле
2.2.4 Иммуноблоттинг
2.2.5 Высокоэффективная жидкостная хроматография
2.3 Поведенческие модели и тесты
2.3.1 Оценка локомоторной активности
2.3.2 Оценка исследовательской активности, тревожности и депрессивноподобного поведения
2.3.3 Оценка когнитивных способностей
2.4 Статистическая обработка результатов
3. Результаты исследований
3.1 Формирование репрезентативных групп экспериментальных животных

3.2 Анализ содержания а-синуклеина и у-синуклеина в тканях мозга

нокаутных мышеи
3.3 Анализ уровня дофамина и его метаболитов в стриатуме
3.4 Анализ содержания маркеров дофаминергической нейромедиации в стриатуме стареющих мышей
3.5 Анализ синаптических белков в стриатуме стареющих мышей
3.6 Исследование признаков специфической нейровоспалительной реакции в нервной системе стареющих мышей
3.7 Анализ функционального состояния дофаминергической нейромедиаторной системы у синуклеин-дефицитных мышей
3.8 Анализ исследовательской активности, тревожного и депрессивноподобного поведения
3.9 Анализ когнитивных способностей
4. Обсуждение
Выводы
Список цитированной литературы

Список сокращений
ACh - ацетилхолин DA - дофамин
DAT - транспортер дофамина
DMI - дезипрамин
GABA - у-аминомасляная кислота
GFAP - глиальный фибрилярный кислый белок
Gly - глутамат
5-НТ - серотонин (5-гидрокситриптофан)
КО - нокаут (от англ. knockout)
МАТ — транспортеры моноаминов
МРР+ -1 -метил-4-фенилпиридин
МРТР - 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин
NAC - неамилоидный компонент Aß-амилоидных агрегатов (от англ.
amyloid component)
NE - норадреналин
NET - транспортер норадреналина
SERT - транспортер серотонина
ТН - тирозингидроксилаза
WIS - крысы линии Wistar
WKY - крысы линии Wistar-Kyoto
WT - дикий тип (от англ. wild type)
БА - болезнь Альцгеймера
БАС - боковой амиотрофический склероз
БП - болезнь Паркинсона
ИОП - исследовательско-ориентировочное поведение
MCA - мультисистемная атрофия
СКР - склонность к риску
ЦНС - центральная нервная система
ТЛ - тельца Леви
ЭР - эмоциональная реактивность

как было установлено, значительно увеличивалась вокруг нейронных окончаний, если они имели повреждения [198].
Ещё одной из возможных функций синуклеинов считается их участие в работе синапсов. В работах Norris с соавторами было показано, что а-синуклеин может участвовать в синаптической передаче сигнала, регулируя продвижение везикул в пресинаптических окончаниях нейронов. Авторами исследованы а-синуклеин-нокаутные мыши, у которых были выявлены нарушения синаптической передачи: выброс везикул и их доставка к пресинаптической мембране были ослаблены при гиперстимуляции [181]. Кроме того, эти мыши имели пониженный уровень синапсина - белка, регулирующего синаптический выход нейромедиаторов [40]. Такие данные позволяют предполагать, что синуклеины важны для функционирования синаптической передачи и циркуляции синаптических везикул [221]. Исследования мышей - единичных, двойных и тройных синуклеиновых нокаутов показали, что синуклеины необходимы для выполнения нормальных пресинаптических функций [39, 204, 212, 277], в частности, для выброса и обратного захвата моноаминовых нейромедиаторов. Так, а-синуклеин участвует в поддержании необходимого уровня дофамина (DA) и, если эта функция не может быть выполнена из-за мутации, происходит деградация везикул [221]. Эксперименты показали, что уровень а-синуклеина непосредственно воздействует на дофаминергическую нейромедиацию (DA-нейромедиацию) [183, 191]. Механизм этого влияния многогранен: а-синуклеин регулирует синаптический гомеостаз DA [155], влияет на экспрессию генов-участников синтеза DA (таких, как GTP-циклогидролаза, тирозингидроксилаза (ТН) и декарбоксилаза ароматических кислот) [9], модулирует перезахват синаптического DA посредством связывания с дофаминовым транспортером (DAT) [267] и ингибирует выход DA в ответ на повторное возбуждение [141, 278]. Некоторые авторы [2] предполагают, что а-синуклеин действует как негативный регулятор перезахвата DA
настоящее время доказано, что а-синуклеин способен связываться с DAT и с