致密核心大囊泡分泌的分子机制研究

致密核心大囊泡（LDCV）是细胞内的一种主要负责储存和分泌蛋白质和多肽的细胞器，参与调控多种重要的生理功能，如：代谢、发育、痛觉、睡眠、情绪、学习与记忆等。深入研究LDCV分泌的分子机制具有重要的科学意义，有助于了解一些内分泌系统、神经系统和免疫系统疾病（如：糖尿病和精神病）的发生发展机理，从而发展针对这些疾病的新型诊疗手段。本项目将采取两种策略揭示LDCV分泌的分子机制：1）自下而上型，即以HID-1蛋白为起点，通过寻找与其相互作用的蛋白质分子，揭示其分子功能和行使功能的结构基础，继而发现一系列参与LDCV生成和成熟等早期步骤的分子；2）自上而下型，即设计基于荧光检测的可反映LDCV分泌活动的探针，用其进行全基因组RNAi筛选，找到参与LDCV分泌的新基因，并阐明它们调控LDCV分泌的新机制。这两种策略相辅相成，可汇合于一点，形成一个完整的调控LDCV分泌活动的分子网络。

如何维持细胞内运输畅通的机制，一直是生命科学领域的核心问题之一。蛋白质和多肽在胞内的运输主要依靠一种称为致密核心大囊泡（Dense Core Vesicle, DCV）的特殊细胞器来完成。DCV的主要功能是储存和分泌包括肽类激素和神经肽在内的肽类信号分子。本项目从致密核心大囊泡分泌活动为出发点，从以下四个方面解析其生物膜动态变化分子机制：（1）HID-1蛋白参与调控胰岛素囊泡成熟过程新机制的研究；（2）Munc13调控DCV分泌的分子机制解析；（3）以线虫为模式动物开展针对DCV 分泌的全基因组RNAi 筛选；（4）发展新型荧光探针及高分辨成像算法。我们希望在分子、细胞和活体三个水平上阐明DCV从生成、成熟到最后与细胞膜融合的整个过程中所涉及的重要蛋白质机器的作用机理。