Question

【題目】阿爾茨海默病（AD）是一種嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。AD患者的神經(jīng)細(xì)胞外β淀粉樣蛋白（Aβ）沉積，會損壞周圍神經(jīng)細(xì)胞膜和線粒體膜，從而導(dǎo)致神經(jīng)元發(fā)生“過勞死”。淀粉樣前體蛋白（APP）的酶切片段被分泌到細(xì)胞外發(fā)揮功能，其中一段會形成Aβ，因此以往研究更多關(guān)注在Aβ上，然而針對Aβ研發(fā)的藥物在近年均被證明無效。為尋找阿爾茨海默病的新治療途徑，研究者希望通過實(shí)驗(yàn)了解APP其他酶切片段（比如sAPPα）的生理功能。回答下列問題：

（1）由于APP蛋白集中表達(dá)于神經(jīng)元突觸部位，研究者推測，分泌的sAPPα可能與突觸部位細(xì)胞表面的__________結(jié)合，進(jìn)而影響神經(jīng)調(diào)節(jié)。

（2）為研究sAPPα神經(jīng)元電信號的影響，將體外培養(yǎng)的自身不表達(dá)APP蛋白的神經(jīng)元分成兩組，實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入sAPPα，對照組細(xì)胞的培養(yǎng)基中不加sAPPα，兩組神經(jīng)元電信號的變化如下圖1所示，分析可知，sAPPα_______（填“促進(jìn)”或“抑制”）了神經(jīng)元電信號頻率。進(jìn)一步研究顯示，sAPPα通過圖2所示途徑影響神經(jīng)元之間的信號傳遞。分析圖2可知，sAPPα的作用機(jī)理是_____________。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，sAPPα中一個(gè)由17個(gè)氨基酸組成的多肽片段（APPl7mer）就具有sAPPα的生理功能。為驗(yàn)證該多肽片段在生物個(gè)體水平是否有效，有人利用同一批正常小鼠設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：

組別	實(shí)驗(yàn)處理	檢測
實(shí)驗(yàn)組	給小鼠注射一定量的人工合成的多肽片段（APP17mer）溶液	分別檢測實(shí)驗(yàn)組和對照組給小鼠海馬神經(jīng)元的電信號
對照組	小鼠注射等量的生理鹽水

該實(shí)驗(yàn)方案存在的缺陷是_____________；對本實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)是______________。

Answer 1

【答案】受體 抑制 sAPPɑ與GABABR1a結(jié)合，導(dǎo)致GABABR1a蛋白空間結(jié)構(gòu)改變，抑制囊泡運(yùn)輸進(jìn)而抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，導(dǎo)致神經(jīng)元之間的信號傳遞被抑制 對照組不應(yīng)注射等量的生理鹽水 對照組應(yīng)注射等量的氨基酸種類相同但排列順序不同的多肽溶液

【解析】

由圖1可知，SAPPa與受體結(jié)合抑制了神經(jīng)元電信號頻率。

由圖2可知，SAPPa能與GABABR蛋白結(jié)合，抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，而影響興奮的傳遞。

（1）作為信號分子的SAPPa，可能通過與突觸表面的特異性受體結(jié)合，影響神經(jīng)調(diào)節(jié)的。

（2）由圖1神經(jīng)元電信號的變化，可知SAPPa與受體結(jié)合抑制了神經(jīng)元電信號頻率。由圖2可知，SAPPa蛋白片段與GABABR1a結(jié)合，導(dǎo)致GABABR1a蛋白空間結(jié)構(gòu)改變，從而抑制囊泡運(yùn)輸進(jìn)而抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，導(dǎo)致神經(jīng)元之間的信號傳遞被抑制。

（3）為了排除無關(guān)變量的影響，對照組不應(yīng)該注射等量的生理鹽水，而應(yīng)該注射等量的氨基酸種類相同但排列順序不同的多肽溶液，然后分別檢測實(shí)驗(yàn)組和對照組小鼠海馬神經(jīng)元的電信號變化。