上皮细胞K+通道的生理学意义与临床应用:跨上皮细胞转运的驱动力生成和K+循环

K^＋通道在上皮细胞内以极化的方式表达,形成一个庞大的膜蛋白家族。出于对主要依赖Na^＋-K^＋-ATPase而维持的细胞内跨膜K^＋梯度的考虑,K^＋通道在跨上皮细胞转运中的主要作用为：膜电位生成和K^＋循环。本文以肾近端小管和胃壁上皮细胞转运为例简要阐述了K^＋通道的作用。在这两个组织中,K^＋通道活性限速跨上皮细胞转运,调节细胞体积。近年来,药理学工具和转基因动物的实验证实了对K^＋通道的原先认知,并将研究深入到分子水平。K^＋通道的分子结构挑战高亲和力药物分子的设计,及其多组织同时表达的两个典型特征阻碍了高活性、组织特异性小分子治疗的进展。然而,抑制K^＋通道能阻断胃酸分泌等病理生理机制的深入研究,促进K^＋通道药物用于胃病治疗和作为肾脏转运抑制剂用于肾脏相关疾病治疗。     

过量表达星星革PtSOS1提高拟南芥的耐盐性

将星星草中分离的质膜型Na^＋／H^＋逆向转运蛋白基因PtSOSJ（GenBank登录号EF440291）构建到pGWB2植物表达载体上,转化拟南芥,获得抗卡那霉素的抗性植株。PCR和Northem检测表明,PtSOS1已整合到拟南芥基因组中并过量表达。耐盐性实验表明,PtSOS1过量表达提高了拟南芥植株的耐盐性。盐分测定表明,盐胁迫下PtSOS1转基因植株中Na^＋积累低于野生型的,K^＋含量则高于野生型的,转基因植株中K^＋／Na^＋比值高于野生型。     

马铃薯StKUP12的表达及参与钾营养的功能研究

旨在初步探究StKUP12的钾转运功能,为该基因在钾营养方面的进一步研究奠定基础。通过同源克隆得到StKUP12,对该基因进行生物信息学分析、表达分析以及钾营养缺陷型酵母互补试验。结果显示,StKUP12全长2 547 bp,编码848 个氨基酸,蛋白分子量93.9 kD,理论等电点6.59,预测含有K^+转运结构域和磷酸化位点。StKUP12蛋白与潘那利番茄(Solanum pennellii)同源性较高,达98.00%;与巴西橡胶树(Heava brasilliersis)同源性较低,为77.74%。表达分析显示,该基因在根、茎、叶、顶芽和芽眼中均有表达,同时受低钾、高盐、ABA和PEG胁迫的调控。酵母互补试验表明该转运体具有吸收外界K^+的功能。实验结果表明StKUP12属于钾离子转运体,具有高亲和性的钾离子吸收功能。     

关于物质跨膜转运方式的分类

国内不少生理学教材（包括有的国家级规划教材）把物质的跨膜转运方式分为单纯扩散、易化扩散、主动转运和出胞与入胞四种,又将易化扩散分为由通道介导的易化扩散和由载体介导的易化扩散两类。虽然笔者早在2000年就指出,把物质通过通道扩散（转运）包括在易化扩散之中不妥,因为易化扩散（转运）需要载体（carder）或转运体（transporter）蛋白（不是通道蛋白）的帮助,因此又称为载体介导的扩散（carrier-mediated diffusion）,或载体介导的转运（carrier-mediated transport）。本文再较详细谈谈此问题。     

外排转运蛋白介导的抗真菌药物耐药研究进展

近年来,随着广谱抗生素,免疫抑制剂,抗肿瘤化疗药物的广泛应用,器官移植的普遍开展以及AIDS患者的逐年增加,各系统侵袭性真菌感染日益增多。抗真菌药物的大量应用使得真菌耐药现象日渐严重。大量研究表明,耐药真菌细胞膜上外排转运蛋白的过量表达对抗真菌药物耐药形成起到重要作用。ATP结合盒式蛋白(ABC转运体)和易化扩散载体超家族蛋白(MFS转运体)便是其中最重要的两种。本文从ABC及MFS转运体的结构和功能出发,分析其在抗真菌药物耐药形成中的作用,并对相关研究进展进行综述。     

嗜盐耐盐微生物抗盐胁迫相关离子转运蛋白研究进展

离子转运蛋白在维持细胞内pH稳态、离子动态平衡等方面发挥着重要作用。钠离子转运体和钾离子转运体在嗜盐耐盐微生物中广泛存在,其"保钾排钠"机制是微生物抗盐胁迫的两大策略之一。近年来,嗜盐耐盐微生物中许多新型钠、钾离子转运体被陆续发现,如RDD蛋白、UPF0118蛋白、DUF蛋白和KimA蛋白等;Fe³⁺、Mg²⁺等其他金属离子的转运蛋白也被证实可通过影响微生物胞内相容性溶质的合成起到渗透调节的作用。本文综述了嗜盐耐盐微生物中抗盐胁迫相关的各类离子转运蛋白,分析其分子结构和工作机理,并对这些蛋白在农业方面的应用进行了展望。继续发现新的离子转运蛋白,探究抗盐胁迫相关离子转运蛋白的结构和机理,解析各转运系统的协同作用及分子调控机制,将进一步加深对嗜盐耐盐微生物抗盐胁迫调控的认识,并为盐碱地农作物的改良等提供新的思路。     

回肠Na+/胆汁酸转运体及其抑制剂的研究进展

回肠Na^ ／胆汁酸转运体是位于回肠末端、特异性吸收胆汁酸的一种Na^ 依赖性胆汁酸联合转运蛋白。该转运蛋白结构和功能的改变会引起胆汁酸叶收异常，进而影响到胆固醇和脂类的吸收。对该转运体及其抑制剂的研究，是寻找具有新作用机制降胆固醇的一条有效途径，目前正在受到人们的重视。     

革兰氏阴性菌血红素转运系统结构及功能特点

铁是大多数生物包括细菌生存的必需营养元素．对于感染宿主的致病细菌,血红素(heme/haem)可作为一种主要的铁来源．血红素转运系统在革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中均有发现和鉴定,其转运机制在革兰氏阴性菌中有较为深入研究．革兰氏阴性菌血红素转运系统主要由分泌于细胞外的血红素载体(hemophore)、血红素受体、TonB ExbB ExbD复合物、ABC转运体、血红素降解蛋白和调控蛋白等结构单元组成．对参与该系统的各个蛋白结构特点以及它们之间的相互作用机制的讨论,有助于对病原菌致病机制的深入研究和抗菌新药的研发．     

植物质膜钾离子转运体研究进展

近年,随着分子生物学技术的不断发展和广泛应用,有关植物质膜钾离子转运体的研究取得重要进展。目前已经克隆到多种质膜钾离子转运体基因并对钾离子转运体生化特性以及结构功能进行广泛研究。研究认为,质膜钾离子转运体可分为钾离子载体和钾离子通道。钾离子通道又可分为内向性Ｋ＾＋通道α亚基、Ｋ＾＋通道β亚基及外生Ｋ＾＋通道等三类。本文对上述质膜钾离子转运体的生化特性以及结构功能研究的进展进行了综述。     

微动脉平滑肌细胞K^＋通道的研究进展

K^＋通道维持着血管平滑肌细胞的静息膜电位。目前发现血管微动脉平滑肌细胞上主要表达内向整流型K^＋通道、ATP敏感型K^＋通道、电压依赖型K^＋通道和大电导钙激活型K^＋通道等四种K^＋通道。本文对微动脉平滑肌细胞K^＋通道最新进展做一综述。