锌指蛋白ZNF335调控BACE1活性及在阿尔茨海默症病理发生中的研究

Alzheimer’s Disease (AD) is a progressive neurodegenerative dementia, with the β-amyloid (Aβ) deposit in the cerebral cortex as one of the pathological features. β-secretase (BACE1) is a key enzyme of Aβ generation and important target for retardation of the formation of Aβ peptide fibril. Zinc finger protein as a transcription factor is extensively involved in gene expression and regulation, and also in the progression of numerous disorders. Our preliminary date has proved that ZNF335 can interact with BACE1 and regulate the expression and activity of BACE1. What’s more, the level of ZNF335 in AD patient brain is significantly increased compared with normal peers. The aim of this project is to investigate whether ZNF335 mediates the proteolytic cleavage processing of APP through interacting with BACE1, and further to verify the mechanism of APP proteolysis and Aβ formation in ZNF335 transgenic and ZNF335 knockout AD model mice. The project is expected to clarify the biological characteristics of ZNF335 in Aβ formation through interacting with BACE1, and to provide novel approach for potential therapeutic strategies in AD pathogenesis.

阿尔茨海默症（AD）是一种进行性痴呆的神经变性性疾病，在大脑皮层细胞外由β-淀粉样蛋白（Aβ）的沉积物聚集形成的老年斑是AD病理特征之一，与AD的病程有着密切关系。β-分泌酶（BACE1）是Aβ形成的关键酶。锌指蛋白作为一类转录因子广泛参与基因表达调控，并参与多种疾病的生理改变。申请者前期实验证明锌指蛋白ZNF335能够与BACE1相互作用且调控BACE1的表达和酶活性，并且AD病人脑中ZNF335含量显著地异常于正常同龄人。本项目旨在探讨ZNF335是否通过与BACE1相互作用来调节BACE1表达/酶活以及参与淀粉样前体蛋白（APP）水解切割过程和Aβ的产生，并在ZNF335过表达转基因鼠和敲除ZNF335基因的AD鼠模型中进行验证，阐明ZNF335参与BACE1调控而影响Aβ形成的过程，为发掘AD潜在的治疗靶点提供新思路。

阿尔茨海默症（AD）是一种进行性痴呆的神经变性性疾病，在大脑皮层细胞外由β-淀粉样蛋白（Aβ）的沉积物聚集形成的老年斑是AD病理特征之一，与AD的病程有着密切关系。β-分泌酶（BACE1）是Aβ形成的关键酶。锌指蛋白作为一类转录因子广泛参与基因表达调控，并参与多种疾病的生理改变。该项目的研究目的是探讨 ZNF335是否通过蛋白相互作用影响 β-分泌酶的生理功能进而影响 Aβ 的生成，参与 AD 的病理发生过程。本项目研究发现AD模型鼠中ZNF335含量显著高于正常小鼠。在细胞水平研究发现锌指蛋白ZNF335能够与BACE1相互作用且促进BACE1的表达，提高BACE1的酶活性增加APP的水解切割、CTF的表达量。同时ZNF335对BACE1的启动子具有活性调控作用，并且研究发现结合最为关键的区域在 1186bp - 1184bp 附近。在动物水平研究发现，.在APP/PS1 小鼠中条件性敲低ZNF335可以明显改善其空间学习记忆、工作记忆，并有效减少Aβ聚集，改善AD病理发生。过表达 ZNF335对 APP/PS1 小鼠的行为学影响并不显著，但脑内淀粉样斑块明显变大，加速了 AD 的病理发生，进一步验证了 ZNF335 对 Aβ 沉积的影响。本项目以 ZNF335 敲除和 ZNF335 过表达转基因动物为实验对象，深入研究了 ZNF335 对 Aβ 形成以及对APP/PS1 小鼠的记忆的影响，为探究与家族性阿尔兹海默症相关的转录因子变异影响Aβ生成并引起阿尔兹海默症的机制，为深入揭示该病的发病机理提供实验依据。