题目

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。 答案： 【1】受体【2】启动子【3】载体 【1】HA（特异性）抗体【2】利用DNA重组技术，HA可与GABABR蛋白亚基一起表达【3】sAPPα与GABABR1a有荧光共定位，与其余亚基没有 【1】sAPPα与受体结合抑制了神经元电信号频率 【1】流程图能展示出以下逻辑顺序即可：sAPPα蛋白片段与GABABR1a结合，导致GABABR1a蛋白空间结构改变，从而抑制囊泡运输进而抑制神经递质的释放，导致神经元之间的信号传递被抑制 【1】多肽不可通过喂食方式给药；对照组不应喂食清水【2】改进①：需要对小鼠海马区局部直接给药，比如注射、灌流等；②：应采用氨基酸种类相同但排列顺序不同的多肽对对照组小鼠给药 【1】人工合成的sAPPα 17mer可以作为药物，与GABABR1a结合，减缓神经递质的释放和突触传递，从而减缓阿尔兹海默症的发生速率

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