NMR在膜研究中的应用(上)

一、膜的结构和动力学生物膜主要是由膜蛋白和类脂组成的,大多数生物膜的类脂成分主要是磷脂。磷脂水悬浮液表现出天然膜的许多性质,所以在NMR实验中它被广泛作为生物膜的模型予以研究。磷脂悬浮液是以多相形式存在的,这取决于温度和水的含量。在生物膜模型中起重要作用的是凝胶相和液晶相。在凝胶相,分子的局部运动很慢,在NMR时标上,分子间和分子内的偶极矩相互作用没被有效地平均,所以NMR的谱线很宽、缺乏明显的特征。而在液晶相,分子局部运动受到的限     

生物膜结构概念的衍变和发展

本文系统地介绍了生物膜结构概念的衍变。生物膜有非双层类■结构,它与双层类脂结构互相转变,因此有人认为“流动镶嵌”模型应修正为“变型镶嵌”模型。     

问：生物膜上蛋白质的运动是随机的吗？

问：生物膜上蛋白质的运动是随机的吗？答：在关于生物膜的模型中，得到比较广泛支持的是辛格（Ｓｉｎｇｅｒ）和尼科尔森（Ｎｉｃｏｌｓｏｎ）１９７２年提出的“流动镶嵌模型”。这一模型认为，生物膜的结构成分不是静止的，无论是磷脂的双分子层还是膜的蛋白质都是可以...     

精子细胞高尔基体的冰冻蚀刻电镜观察

本实验用冰冻蚀刻方法观察大鼠精子细胞高尔基体的膜结构。冰冻蚀刻复型膜显示了高尔基体膜囊上的膜内颗粒和圆形凹陷结构,这些结构在高尔基体的各层膜囊以及GERL上的数目和分布是不同的。一般认为膜内颗粒代表镶嵌于生物膜类脂双分子层中的蛋白质和酶,因此,它们的数目和分布说明了精子细胞高尔基体各层膜囊结构的分子排列以及酶的活性是不一样的。圆形凹陷结构的具体性质还不清楚,它们可能与高尔基体膜囊融合运输小泡以及长出分泌小泡的过程有关。本文还把高尔基体各部位的膜内颗粒分布与它们的细胞化学反应联系起来进行了讨论。     

固体载体支承的双层膜系统

固态载体支承的双层膜的各种制备过程都简便易行,较脂质体等系统有重复性好、其物化性质可严格控制等优越性,并可将膜蛋白质分子镶嵌其中,是研究生物膜的良好模型．由于其研究方法日益成熟,固态载体支承的双层膜系统越来越成为研究生物膜与膜蛋白的有利工具之一．对固态载体支承的双层膜的制备技术和研究方法进行了系统的综述,并列举了一些在膜生物物理化学领域的应用．     

鸡胚发育中肝脏类脂滴液晶态及体外结晶态的相变特性研究

观察到鸡胚发育中肝脏液晶类脂滴在降低温度时,可向结晶态转变,类脂滴液晶——结晶——各向同性态三相之间可互相转变。肝脏组织中液晶类脂滴在0℃左右转变为结晶;结晶在39—43℃时转变成各向同性类脂滴(正交偏光下无双折射);后者在热的铜样品台上,随样品台缓慢自然降温至35—36℃时又转变成结晶态;各向同性类脂滴在较快速度降温时,则转变成液晶态类脂滴。     

细胞膜的双层磷脂结构与功能

真核细胞及其亚细胞器如线粒体和内质网等的表面包被着双层磷脂膜结构,即质膜或生物膜。生物膜的功能是将细胞及细胞器与外界微环境隔离,并负责物质转运和信息传递。所有的质膜具有3个共同的结构特征:即连续排列的双层磷脂膜,两层磷脂分子疏水的非极性基团在内部,而其亲水极性基团分别朝向细胞或细胞器的内外表面;膜具有液态流动性;膜上或膜内镶嵌着大量种类和功能各异的蛋白质分子。生物膜的这种结构特征是由磷脂分子的物理化学特征以及细胞的生命特征和功能所决定的。     

“生物膜的流动镶嵌模型”教学中若干问题的分析与处理

“生物膜的流动镶嵌模型”是非常好的科学史教学素材,但在教学中需要深刻理解和解读“暗－亮－暗”图像的含义,深层次地分析生物膜流动性的成因、蛋白质与磷脂双分子层的关系以及磷脂单分子层与水界面的相互作用,才能使知识教学更科学、思维更严密,更有利于学生科学素养的熏陶和培养。     

PMR1-钙离子ATP酶研究进展

离子通道是镶嵌在生物膜上的大分子蛋白质复合体,是生物体赖以生存的物质结构基础。其中,PMR1基因编码一种定位于高尔基体膜上的新P型钙离子ATP酶,直接影响细胞生长和蛋白的分泌表达。从分子及病理学水平对PMR1基因及其编码蛋白做了简要介绍,以期能为PMR1的基础研究提供一定的理论依据。     

热锻炼能提高菜豆细胞可溶性蛋白、SOD、膜ATP酶和质子泵在体外的热稳定性

以菜豆为实验材料,研究了蛋白质分子和生物膜在体外热稳定性的变化和原因。实验结果表明：热锻炼可增加细胞的耐热性,并赋予ＳＯＤ、膜ＡＴＰ酶和生物膜质子泵在体外的热稳定性;通过对可溶性蛋白热变性后的浊度分析和用ＡＮＳ荧光探针探测蛋白质的结构变化,发现蛋白热变性的原因是疏水区的暴露和分子相互团聚,~（３５）Ｓ－Ｍｅｔ标记分析和二维电泳谱揭示,热锻炼诱导合成的热激蛋白具有阻止蛋白质热变性和生物膜热破坏的功能。     

SpA蛋白与磷脂单分子膜相互作用的研究

利用石英表面沉积ＬＢ膜的紫外吸收特性与ＣＤ谱特性研究了磷脂单分子膜与ＳｐＡ的相互作用,实验结果表明,单分子膜的疏密状态,蛋白质与膜表面的电荷特性及亚相Ｃａ＾２＋离子浓度均对该蛋白质与磷脂的相互作用有显著的影响,蛋白质在磷膜中的镶嵌与吸附作用为生物膜的重组提供了新的途径。     

猪眼视紫红质膜液晶态结构特征

光敏色素视紫红质(Rhodopsin)是一种以生色团为辅基的色素蛋白。近年来的研究表明视紫红质分子是在脊椎动物视网膜光感受器的片层膜内或膜上,它在光-电转换机能中起着重要作用。光感受器膜类似于一般生物膜,也处于有序、多变的液晶态。在自我有序的液晶相-片层结构中,分子的长轴基本平行,形成分子层。这种表面可用于简单的有机反应,如异构化、酶的氧化、还原以及脱氢作用等。这些结构对能量的变化也很容易发生反应。因此研究视紫红质在片层膜上的液晶态结构,对进一步探索光感受器功能是有重要意义。     

群体感应系统介导细菌生物膜形成的研究进展

群体感应(QS)是微生物之间的通讯机制,通过信号分子调控基因表达,这种交流可使细菌表达不同的生理行为,包括病原微生物的毒性、对抗生素的形成、生物膜的形成与生长等。生物膜的形成对微生物的代谢、毒力因子的表达等密切相关。群体感应现象与生物膜的形成相互依赖,生物膜提供菌体聚集场所,避免群体感应信号分子的扩散,聚集菌体的群体感应现象为生物膜的形成提供基础。群体感应系统不仅可直接介导细菌生物膜的形成,还可调节胞内第二信使分子水平,间接调控生物膜的生成。本文中,笔者从直接和协同其他信号分子两方面对细菌生物膜形成机制研究进展进行综述,为在工业应用中降低细菌耐药性、指导食品生产安全、提高功能性生物膜产量等方面提供理论依据。     

生物膜核磁共振新技术及类脂静态、动态结构研究的进展

生物膜的研究是当代生命科学研究的三大领域之一.目前,有关膜的静态结构已基本清楚,而对膜结构组分的动力学特征还了解不多.运用~1H、~2H、~(13)C和~(31)P核磁共振(NMR)技术,可以了解膜中类脂的动力学状态.七十年代中期以前,人们通过测量NMR波谱、峰宽、弛豫时间,对类脂的烃链长度与饱和程度、蛋白质和胆固醇的含量、水质子信号特征以及外加的抗菌素和局麻药物的作用进行探讨,并发展了癌细胞的检测技术.近年来,由于核磁共振仪的不断改善,计算     

鸡胚肝脏液晶类脂滴冰冻蚀刻结构研究

鸡胚肝脏组织中液晶类脂滴在不同温度及不同降温速度等条件下,呈现出液晶、结晶及各向同性态,并且三相之间可以互相转变.以冰冻蚀刻复型的方法,证实鸡胚发育中肝脏类滴液晶态为迟晶型液晶,并对0℃处理后的类脂满结晶进行了观察.最后对鸡胚肝脏液晶类脂滴与低密度脂蛋白的相似性进行了讨论.     

脂质体药物制剂产业化应注意的问题

脂质体属于先进递药技术（Advanced Drug Delivery Systems）。当磷脂和其他类脂化合物分散在水中时,形成有序排列的类似生物膜结构的多层囊泡（参见图1）,该囊泡被称为脂质体。囊泡的每一层膜由脂质双分子层构成,其内部和各层之间被水相隔开。药物可包裹在脂质体的水核中央或脂质双分子层内。脂质体药物制剂能够增加脂溶性药物的水溶性、改变药物体内分布,降低毒副作用．     

热锻炼能提高菜豆细胞可溶性蛋白,SOD,膜ATP酶和质子泵在体外的…

以菜豆为实验材料,研究了蛋白质分子和生物膜在体外热稳定性的变化和原因,实验结果表明：热锻炼可增加细胞的耐热性,并赋予ＳＯＤ、膜ＡＴＰ酶和生物膜质子在体外的热稳定性;通过对可溶性蛋白热变性后的浊度分析和用ＡＮＳ荧光探针探测蛋白质的结构变化,发现蛋白热变性的原因是疏水区的暴露和相互轩聚,＾３５Ｓ－Ｍｅｔ标记分析和二维电泳谱揭示,热锻炼诱导合成的热激蛋白具有阻止蛋白质热变性和生物膜热破坏的功能。     

生命的“脊梁”——液晶

生命的“脊梁”——液晶黄平（湖南益阳卫生学校,益阳４１３０００）黄智（北京大学化学与分子工程学院,北京１００８７１）关键词液晶生物膜众所周知,由生物膜包围着的细胞是生命的基本单元,而一些重要的生命功能都是以生物膜为舞台展现出来的。组成生物膜特有的脂质...     

固体支撑的自组装的双层类脂膜

具有通常BLM_s某些相似特性的固体支撑的双层类脂膜(S-BLM)能够通过两步自组装到新劈开的金属丝上面。如:(1)包有聚四氟乙烯的铂丝头部浸在类脂溶液里,用解剖刀把顶部切开;(2)包有类脂溶液的新铂丝末端转移到0.1mol/L KCl溶液里,电测定证实,数分钟后,在金属丝末端自动地形成了稳定的类脂双层。本文报道了这种固体支撑的BLM(S-BLM)在检测Pb²⁺离子中的应用。S-BLM为液晶结构,它可用于基础研究、生物传感器和分子电子器件等技术上的应用。     

生物胆汁液晶态的研究

本文报导了用偏光显微镜、电子显微镜研究人体胆汁中的液晶态.结果表明:胆汁中存在有双射折的微粒,它们的图象指出是具有片层结构的液晶态.胆汁中还存在有类脂球滴液晶.