利用化學交聯法分析後突觸質密區(PSD)之蛋白結構

Analysis of protein organization of the postsynaptic density by chemical cross-linking method

游珮均(Pei-Chun Yiu)

指導教授 ： 張兗君

國立清華大學/生命科學院/分子醫學研究所/碩士(2006年)

摘要

後突觸質密區(postsynaptic density, PSD)是一個圓盤狀的蛋白質複合物(complex)。它位在後突觸端的下方，可以接受由前突觸端所傳遞的訊號，並與後突觸端訊息傳遞的調控有關。有許多研究使用不同的方法來探討PSD的組成蛋白質，像是一維電泳配合氨基酸定序的方法、二維電泳與immunoblotting及Edman degradation來分析PSD的組成蛋白質，更有一些研究是利用質譜儀與二維電泳結合，或是質譜儀與液相層析結合來分析PSD的組成蛋白質。對於在PSD中這些蛋白質的立體相對位置組成的巨大結構，通常會使用nuclear magnetic resonance(NMR)、cryo-electron microscopy, x-ray crystallography以及chemical cross-linking等方法進行研究。本篇論文的主要目的是去分析PSD較內層蛋白質。我們將DAPA agarose beads經過一連串的化學反應後（見下圖），將由10個胺基酸序列組成的peptides鍵結在beads上，將agarose beads 與SAED間距離增長(~7 nm)。我們在玻片表面建構了三層蛋白質結構模型 ( Three-layered proteins complex, TPC ) 驗證了bead-peptide-SAED可與離表面內7 nm範圍的蛋白質作用，予以分離。我們亦驗證了peptide-SAED (沒有接到agarose beads前)可以自由的穿過PSD結構，並在UV光照下與大部份PSD的組成蛋白作用，說明peptide-SAED對PSD的蛋白沒有選擇性。另外本研究亦指出，以acetic anhydride對bead表面primary amine修飾的反應條件，會使得peptide-Fmoc的N端保謢基被移除，而影響peptide-SAED在beads上的數量。本研究更指出我們或許可以利用一些更溫和的-NH2保護基，以增進bead-peptide-SAED的產率，或是更改primary amine修飾的反應條件，增加peptide-SAED在beads上的數量。在本篇論文的bead-peptide-SAED在未來可應用於分析PSD內部蛋白質結構的研究。

關鍵字

crosslinking method ； postsynaptic density ； PSD ； SAED ； three-layered protein complex ； TPC

參考文獻

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