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阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,患者脑部大多有β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的斑块且患者神经元会发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此...
题目内容:
阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,患者脑部大多有β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的斑块且患者神经元会发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上。然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效,为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。
(1)由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的_______结合,进而影响神经调节。经过筛选,发现sAPPα能与GABABR蛋白结合。为确定sAPPα与GABABR蛋白的结合区域,研究者分别构建了含_____、编码GABABR不同亚基的目的基因、一段特殊多肽(HA)的基因以及终止子的_________,转入细胞。
(2)将sAPPα加入实验组转基因细胞的培养基中一段时间,去除培养基,利用特异性荧光抗体可分别标识出细胞膜上的GABABR蛋白不同亚基及sAPPα。虽然GABABR蛋白不同亚基的抗体较难获得,但研究者可用共转入细胞的_____________标识出细胞膜上表达的GABABR蛋白亚基,因为______________。根据图1实验结果,可知sAPPα仅与GABABR1a亚基相结合,判断依据是 ____________。
(3)为研究sAPPα对神经元电信号的影响,在体外培养自身不表达APP蛋白的神经元,并在实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对比神经元电信号的变化(如图2),可知_________________。
(4)进一步研究显示,sAPPα通过图3所示途径影响神经元之间的信号传递。请结合图3内容,解释sAPPα的作用机理________。
(5)最终,研究者发现sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APP 17mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽在生物个体水平是否有效,有人设计了以下实验方案:
将同一批正常小鼠分为两组,一组为实验组,一组为对照组。
组别 | 实验处理 | 检测 |
实验组 | 给小鼠喂食人工合成的该多肽片段(APP 17mer) | 分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号 |
对照组 | 给小鼠喂食清水 |
①请指出该实验方案存在的缺陷:_____。
②请改进本实验方案(写出实验组和对照组处理):___________。
(6)本研究对阿尔茨海默病治疗的启发是______________。
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