Abstract:Nogo-A is an important myelin associated inhibitory factor, which creates a critical barrier to the central nervous system regeneration after injury. Recent research shows that Nogo-A/Nogo-A receptors can affect the metabolism of amyloid-β-protein ( Aβ) , and its downstream ROCK kinase. It can modulate the level of Aβ and tau protein, as well as the permeability of blood brain barrier. These findings suggest that Nogo-A/Nogo-A receptors have a close relationship with Alzheimer's disease ( AD) . Moreover, two new receptors of Nogo-A, Pir B and S1 PR2, have been identified recently. The identification of these two receptors may provide new insight into the mechanism of Nogo-A involving in the progress of central nervous diseases. we focuses on the up-to-date knowledge of the basic structure and function of Nogo-A/Nogo-A receptors and their role in AD pathogenesis.
Keyword:Nogo-A; Alzheimer's disease; Neurodegenerative disease;
Nogo-A是Nogo家族成员之一, 是一种中枢神经系统特异性的轴突生长抑制物。近年来越来越多的研究发现, Nogo-A及其受体参与了突触可塑性的调节, 并且还与β-淀粉样蛋白 (amyloid betapeptides, Aβ) 代谢途径存在密切的相互作用, 提示其在阿尔茨海默病 (Alzheimer’s disease, AD) 中发挥了重要的作用。了解Nogo-A参与该病的机制可能会为治疗药物的开发提供新的思路。我们将对Nogo-A及其受体的基本结构和功能的最新进展, 以及它们在阿尔茨海默病中的作用展开综述。
1、Nogo-A及其受体的基本结构和功能
1.1、Nogo-A的功能域与拓扑结构:
Nogo-A是网状蛋白 (reticulon, RTN) 家族成员Nogo蛋白的3种亚型之一, 由较长的N端片段及C端的网状蛋白同源结构域 (reticulon homology domain, RHD) 所组成 (图1) 。目前其已知的功能片段有3个[1]:在RHD结构域的两个疏水片段之间, 有1个特殊的结构域被称为Nogo-66, 该结构域介导了Nogo对神经轴突生长的抑制作用;在N端由外显子3编码的片段当中, 有1个区域称为Δ20, 同样具有抑制神经轴突生长的作用, 除此之外Δ20对于多种非神经细胞还具有抑制细胞黏附和迁移的作用;另外, Nogo-A与Nogo-B共有的N末端有1片段称为Δ2, 该片段仅具有抑制细胞迁移的作用而对神经轴突生长无影响。
1.2、Nogo-A受体及下游信号通路:
Nogo-A可以与Nogo受体1 (Nogo receptor 1, NgR1) 、2型1-磷酸鞘氨醇受体 (sphingosine 1-phosphate receptor 2, S1PR2) 和配对免疫球蛋白样受体B (paired immunoglobulin like receptor B, Pir B) 3种不同的受体结合, 发挥其对神经元再生和可塑性的抑制作用。其中NgR1和Pir B与Nogo-A的Nogo-66片段结合, 而S1PR2则与其另一片段Δ20结合。
图1 Nogo-A结构示意图
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