兴奋-收缩偶联中DHPR与RyR的相互作用

兴奋-收缩偶联（E—C coupling）依赖纽胞膜二氢吡啶受体（DHPR）／L型电压门控Ca^2＋通道和肌浆网兰诺定受体（RyR）／Ca^2＋释放通道的相互作用。在骨骼肌细胞中,DHPR与RyRl在结构上二机械偶联,不依赖细胞外Ca^2＋即可激活RyRl;在心肌细胞中,去极化激活DHPR,细胞外Ca^2＋内流,内流的Ca^2＋通过钙诱导钙释放（CICR）机制激活RyR2。最近的研究表明,DHPR与RyR之间的信号转导通常是双向的。DHPR与RyR机械和化学的双向偶联机制调节这两种Ca^2＋通道的效率、精确度和活性。     

血管平滑肌收缩的Ca^2＋信号调节机制

血管平滑肌细胞内Ca^2＋的浓度（[Ca^2＋]i）的变化及胞内收缩蛋白对Ca^2＋的敏感性是影响血管紧张的主要因素。研究表明细胞内Ca^2＋浓度的变化在血管平滑肌细胞的激活中发挥重要作用。在静息状态,细胞内的Ca^2＋浓度主要受膜电位的调节,同时,[Ca^2＋]i也可反馈调节膜电位。在平滑肌细胞内存在多种[Ca^2＋]i调节机制。本文概述了这些机制在调节血管平滑肌紧张中的作用,主要包括：[Ca^2＋]i在血管平滑肌收缩中的作用;环二磷酸腺苷（cADPR）在调节Ca^2＋释放中的作用;cADPR介导的肉桂碱受体的激活在调节平滑肌紧张度中的作用;血管平滑肌细胞的Ca^2＋闪烁和细胞膜Ca^2＋敏感性钾通道的激活;[Ca^2＋]i与膜电位之间的相互作用等。     

Ryanodine受体和内源性调节蛋白的相互作用

Ryanodine受体(RyR)是细胞内分子量最大的离子通道,在调节各种细胞内钙信号转导方面扮演着重要的角色。在骨骼肌中,RyR和双氢吡啶受体共同参与肌细胞的兴奋-收缩偶联。同时,一些内源性蛋白(包括FK结合蛋白、钙调素、钙结合蛋白、junctin和triadin等)通过不同的方式,在不同的阶段与RyR结合,形成一个复杂的调控网络,协助RyR发挥正常生理功能,实现结构与功能的统一。     

STIM／SOCE通路参与细胞功能调控的研究进展

钙库操作性钙离子通道（store-operated calcium entry,SOCE）是介导胞外Ca^2＋进入细胞内的重要通道之一,其核心蛋白由位于内质网上的基质相互作用分子（stromalinteractionmolecule,STIM）和位于细胞膜上的Orai蛋白构成。目前研究发现,STIM蛋白存在STIM1和STIM2两种亚型,其主要功能略有不同。当内质网内钙库中Ca^2＋消耗之后,STIM蛋白通过其特殊的结构能够感受内质网内钙库中Ca^2＋浓度的变化,发生快速的转位和聚合化等激活反应,与质膜上的Orai蛋白偶联。实现SOCE通路的功能开放,引起Ca^2＋内流。当钙库中Ca^2＋得到补充之后,STIM蛋白与Orai蛋白缓慢解离即失活,通路关闭。目前对STIM蛋白结构的研究提示,通过其激活和失活机制不仅能够参与调节SOCE通路的开放与关闭,也参与对细胞内重要的细胞增殖、分化等功能活动调控。STIM蛋白可能成为治疗多种疾病的潜在的新靶点。     

β-肾上腺素受体调控心肌细胞兴奋收缩耦联的分子过程研究

兴奋收缩耦联是肌细胞兴奋期间由动作电位触发肌质网释放钙离子,从而导致收缩的过程。心肌细胞的兴奋收缩耦联是通过“钙致钙释放（Ca^2＋-induced Ca^2＋ release）的机制完成的。兴奋期间,细胞膜电位的去极化导致电压依赖性的L．型钙通道（LCC）开放,细胞外钙离子通过LCC流入细胞,激活了肌质网膜上称为ryanodine受体（RyR）的钙释放通道,后者从肌质网钙库中释放钙离子,使细胞质游离钙浓度迅速上升。细胞质钙浓度的升高一方面启动细胞收缩,另一方面激活了肌质网钙泵和细胞膜钠钙交换,二者分别将钙离子运回肌质网或细胞外,使细胞质钙浓度很快回落,从而完成了一次“钙瞬变（Ca^2＋ transient）”。钙瞬变在每个心动周期发生一次,是直接控制细胞收缩的细胞内信号。     

阿诺碱受体及其亚型2调控因子研究进展

阿诺碱受体(RyR)是心肌细胞等可兴奋细胞中重要的Ca2+释放受体,在维持细胞的兴奋性和生理功能方面起重要作用.研究发现,RyR存在3个亚型,每个亚型都是由4个单体组成的四聚体,后者构成Ca2+释放通道.RyR的结构中有调控因子的结合位点,一些内源性调控因子可影响RyR的构型和Ca2+释放.结合作者的研究,就RyR的结构功能、RyR2的一些重要内源性调控因子及其调控机制做一简要综述.     

FK-506结合蛋白对钙释放通道的调控

细胞内自由钙作为一种重要的细胞信使广泛地参与细胞生理功能调控.胞内钙库(内质网系和肌浆网系)对调节细胞内自由钙水平起着重要的作用.钙库膜上的钙释放通道(ryanodine受体和三磷酸肌醇受体)受许多因素调控,其中之一就是新近研究得相当多的FK506结合蛋白.免疫抑制剂FK506能特异地结合钙库上一种分子质量为12 ku左右的蛋白,这种FK506结合蛋白与钙释放通道形成一种紧密连接的复合体,在正常生理情况下对钙释放通道起着十分重要的调控作用.     

Ca^2＋在植物细胞对逆境反应和适应中的调节作用

摘要钙离子（Ca^2＋）信号在植物的生长发育及其对环境的反应和适应中起着十分重要的作用。本文对Ca^2＋在植物细胞对低温、干旱和盐渍化逆境的反应和适应中的调节功能作一概述,论述的主要问题包括：（1）Ca^2＋的亚细胞定位与分布,细胞内Ca^2＋相对低水平的稳态平衡是Ca^2＋信号发生的基础：（2）Ca^2＋信号的优越性及其发生与传递：（3）Ca^2＋充当低温信号的传递者诱导抗寒锻炼和基因表达：（4）细胞内高水平Ca^2＋持久性调控越冬木本植物的生理休眠：（5）Ca^2＋对干旱、盐渍化及其渗透胁迫的调节作用;（6）Ca^2＋参与气孔开关运动的调节：（7）Ca^2＋参与逆境中细胞壁加厚和加固的调节。     

Ca^2＋依赖和Ca^2＋不依赖的囊泡分泌研究进展

Ca^2＋是促发囊泡胞吐的关键调节因子。最近的研究表明,分泌囊泡和通道之间的空间距离调节囊泡分泌的过程和挂质。Ca^2＋通道开口附近形成的Ca^2＋微区和Ca^2＋钠区和囊泡快速递质释放有非常紧密的联系。SNARE蛋白和钙离子传感器synaptotagmins等在触发分泌中起调控作用。同时另有一类不依赖于Ca^2＋的囊泡分泌存在。Latrotoxin和mastoparan等可以激活这一类不依赖于Ca^2＋的信号通路,从而触发囊泡释放。本文主要从Ca^2＋对囊泡胞吐的调控作用着手,综述了Ca^2＋依赖和Ca^2＋不依赖的囊泡分泌过程和可能的调控机制。     

学习和记忆相关基因:Calsyntenins家族

Calsyntenins（Cstn）是一个独特的将胞外蛋白水解活性与胞内Ca^2＋信号转导相连在一起的家族,属于钙结合蛋白,与钙离子结合,参与信号转导和细胞交流。它包括3个成员,分别为calsyntenin-1、calsyntenin-2和calsyntenin-3,皆为突触后膜蛋白,主要在脑的神经元中表达,但表达模式各自不同,而且其蛋白也表现出高度的结构多样性。Calsyntenin-1位于中枢神经系统（CNS）突触后膜,是一个突触后膜蛋白水解的蛋白质。有一个结合钙的胞质酸性结构域,是一个通过胞外蛋白水解来调节突触后钙的动力调节子。Calsyntenin-1调节突触后膜下或胞内Ca^2＋储存库中的Ca^2＋瞬变,从而参与长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）,与学习和记忆功能紧密相关。尤其是最近研究发现,β淀粉样蛋白前体（APP）和calsyntenins共同作用增加了β淀粉样蛋白（Aβ）的分泌,从而造成神经系统紊乱,促进阿尔采末病（AD）的发生,这对于AD发病机制的揭示和开发新一代治疗AD的药物具有重要的意义。