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神经递质受体在突触后膜高度聚集是突触结构重要特征。功能上,高度聚集的受体保证了高效而准确的突触传递。因此,对神经递质受体聚集的分子机制的研究是神经发育生物学中的重要课题。神经肌肉接头是研究突触发育的重要模型,其突触后膜上聚集着大量的烟碱型乙酰胆碱受体。研究证明运动神经元合成并释放 Agrin,激活肌肉细胞膜上的 MuSK,引起受体的聚集。人们对有关 MuSK 下游的信号传递途径所知甚少。通过研究肌肉细胞内与 MuSK 相互作用的蛋白,本文探讨了在神经肌肉接头突触形成过程中介导乙酰胆碱受体聚集的一个可能信号传递途径。 我们用酵母双杂交技术发现 Dvl 可以和 MuSK 的细胞内部分结合。Dvl 是 Wnt 信号传递途径中的重要分子。它在发育过程中的表达分布和MuSK 相似,富集于神经肌肉接头。我们证明这两个蛋白有直接的相互作用,而且内源性的 Dvl 和 MuSK 可以相互结合。抑制 Dvl 蛋白的表达或者阻断内源性的 Dvl 和 MuSK 间的结合会抑制 Agrin 引起的肌肉细胞表面乙酰胆碱受体聚集,以及神经肌肉接头突触后膜乙酰胆碱受体聚集,同时突触自发电位的幅度也因此明显下降。 进一步的研究发现,在与 MuSK 结合的同时,Dvl 可以同细胞内的丝氨酸/苏氨酸激酶 PAK1 相互作用,形成一个三分子复合体。Agrin 会增加肌肉细胞中 PAK1 的激酶活性。抑制 PAK1 激酶的活性会抑制 Agrin 引起的乙酰胆碱受体聚集。 1<WP=6>本文揭示了 Dvl 和 PAK1 在 Agrin/MuSK 引起乙酰胆碱受体聚集的信号传递途径中的作用,提示 Dvl 这个 Wnt 信号传递途径中的关键分子可能参与调节突触形成的过程。