OptoH3R融合蛋白在体外可模拟β-抑制蛋白介导的组胺H3受体膜内吞作用

《Molecular Brain》：OptoH3R fusion protein mimics β-arrestin-mediated membrane endocytosis of histamine H3 receptor in vitro

　　

摘要

OptoH₃R是一种人工融合蛋白，它将视紫红质的感光元件与组胺H₃受体（H₃R）的信号传导域结合在一起，从而能够通过光控制来激活下游的H₃R信号通路。虽然我们之前的研究已经证明OptoH₃R可以模拟H₃R激活对神经元活动的急性影响，但这种工具是否也能再现与长时间H₃R激活相关的长期受体敏感度下降及内化过程，目前还不清楚。在本研究中，我们利用原代皮质神经元和HeLa细胞，研究了持续光刺激后OptoH₃R在细胞内的定位变化，以组胺刺激的野生型（WT）H₃R作为对照。此外，我们还探讨了β-抑制蛋白在这一过程中的作用。时间序列荧光成像显示，激光刺激后，细胞内的突起数量会逐渐增加。随后通过与内体标记物EEA1进行共染色实验，发现75.5%的光诱导突起为EEA1阳性。值得注意的是，β-抑制蛋白抑制剂barbadin能够减弱神经元细胞内OptoH₃R阳性囊泡的增加，这一现象与组胺刺激的WT H₃R所观察到的内化情况一致。总体而言，我们的研究结果表明，持续光刺激时OptoH₃R会激活β-抑制蛋白信号传导，进而重现H₃R的敏感度下降过程。这表明OptoH₃R是一种非常有用的工具，可用于研究H₃R在时空上的特定功能，包括其急性信号传导以及长期的β-抑制蛋白相关机制。