Is Rat An Appropriate Animal Model To Study The Involvement Of D-serine Catabolism In Schizophrenia? Insights From Characterization Of D-amino Acid Oxidase

Is Rat an Appropriate Animal Model to Study the Involvement of D-serine Catabolism in Schizophrenia? Insights from Characterization of D-amino Acid Oxidase

Tác giả: Luca F. Frattini, Luciano Piubelli, Silvia Sacchi, Gianluca Molla, and Loredano Pollegioni

Lĩnh vực: Biotecnologie, Khoa học sự sống, Nghiên cứu trong lĩnh vực Công nghệ sinh học Protein.

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá tính phù hợp của mô hình chuột thí nghiệm trong việc nghiên cứu rối loạn chuyển hóa D-serine, một yếu tố liên quan đến bệnh tâm thần phân liệt. D-amino acid oxidase (DAAO) đóng vai trò chính trong việc phân hủy D-serine, một chất hoạt hóa thụ thể N-methyl-D-aspartate (NMDAR). Các nhà nghiên cứu đã thiết kế và thử nghiệm các loại thuốc mới dựa trên việc ức chế DAAO trên chuột để ngăn chặn sự phân hủy quá mức D-serine. Tuy nhiên, các đặc tính của DAAO ở chuột vẫn chưa được làm rõ hoàn toàn, mặc dù các thử nghiệm in vivo đã cho thấy tác động của các chất ức chế DAAO lên nồng độ D-serine ở chuột. Nghiên cứu này đã biểu hiện enzyme DAAO của chuột một cách hiệu quả trong hệ vi khuẩn E. coli. Enzyme tái tổ hợp đã được tinh chế và cho thấy hoạt tính, là một flavoenzyme đơn phân tử nặng 40 kDa, với các đặc tính cơ bản của lớp flavoprotein dehydrogenase-oxidase. Tuy nhiên, DAAO của chuột có sự khác biệt đáng kể so với enzyme ở người về ái lực với cơ chất, hiệu quả động học, ái lực với các chất ức chế truyền thống, trạng thái ổn định dưới dạng đơn phân tử, và tương tác với protein điều hòa pLG72. Quan trọng hơn, sự biểu hiện của DAAO ở chuột không ảnh hưởng đến nồng độ D-serine nội sinh trong tế bào glioblastoma U87, trong khi enzyme của người lại làm giảm đáng kể nồng độ này. Những phát hiện này đặt ra nghi vấn về việc sử dụng chuột làm mô hình để thử nghiệm các loại thuốc mới điều trị bệnh tâm thần phân liệt và cho thấy chức năng sinh lý khác biệt của DAAO ở loài gặm nhấm và con người.

Mục lục chi tiết:

• Giới thiệu
• Kết quả
• Đặc tính sinh hóa của rDAAO tái tổ hợp
• Các quy trình thí nghiệm
• Thiết kế, tổng hợp và cloning cDNA mã hóa rDAAO
• Biểu hiện và tinh chế rDAAO tái tổ hợp
• Đo lường động học
• Thí nghiệm quang phổ
• Trạng thái Oligomer, sự gắn kết pLG72 và phân giải protein hạn chế
• Phân tích một phần rDAAO từ mô chuột
• Phát hiện D- và L-serine trong tế bào và hoạt tính rDAAO ở các tế bào được chuyển gen U87
• Thảo luận
• Kết luận
• Tài liệu tham khảo