植物细胞质与溶质跨膜运输

细胞膜运输蛋白─—载体、质子泵、离子通道负责环境与细胞间的物质交流,由质子泵形成的跨膜质子驱动力（PMF）,可用于ATP形成,被认为是溶质跨膜运输的主要动力。70年代末发现的植物细胞质膜氧化还原系统,也参与溶质的跨膜运输,它是质膜H ─—ATPase外的另一种能量转换系统。     

离子通道在免疫细胞和免疫应答反应中的功能研究进展

离子通道是一类介导各种无机离子通过疏水性细胞脂膜的膜蛋白,它们广泛分布在各种细胞和组织中,通过调节细胞内外的离子浓度参与细胞膜电位建立并在各种生理活动中行使功能,其结构和功能正常是维持生命过程的基础。分子克隆、蛋白结构解析和膜片钳等科学技术的快速发展推进了离子通道生物物理学研究,同时也极大地促进了离子通道与病理生理学之间关系的研究。免疫系统由免疫细胞、免疫组织和它们所分泌的免疫活性物质构成,在维护机体稳态,保护身体不受病毒、细菌和其它入侵者的干扰中发挥至关重要的作用。研究表明,离子通道在免疫细胞中大量表达并参与调节免疫反应,在免疫系统中发挥重要作用。本文综述了目前离子通道在免疫系统中的主要研究进展,包括离子通道在免疫细胞中的表达及其所参与的免疫细胞活性调节,离子通道介导离子流调控的淋巴细胞发育,以及离子通道在天然免疫应答和适应性免疫应答中的功能与作用机制。此外,本文还对目前相关研究中尚待回答的关键科学问题进行了分析与展望,以期为未来进一步探究离子通道在免疫系统中的功能提供参考。     

低渗条件下小肠上皮细胞调节性细胞容积减小的离子通道机制

目的:观察人小肠上皮细胞调节性细胞容积减小(RVD)的过程,探讨参与RVD过程的离子通道机制.方法:将培养的人小肠上皮细胞暴露于低渗溶液, 利用电子细胞体积测量系统测定细胞平均容积变化过程和离子通道的参与过程;采用RT-PCR方法检测人小肠上皮细胞上离子通道的表达.结果:人小肠上皮细胞具有良好的RVD功能; 其RVD过程可被氯通道阻断剂NPPB 和钾通道阻断剂四乙铵所阻断; 进一步的研究发现, 中等电导钙激活性钾通道(IK)的特异性阻断剂Clotrimazole (CLT) (1μmol/L)可以明显抑制细胞的RVD过程,而大电导钙激活性钾通道(BK)和小电导钙激活性钾通道(SK)的特异阻断剂iberiotoxin (100 nmol/L)和apamin (100 nmol/L)对RVD过程无任何抑制作用.RT-PCR的结果也显示, 人小肠上皮细胞只有IK表达, 而无SK和BK的表达.结论:人小肠上皮细胞具有RVD功能,RVD过程的完成有赖于氯通道和钾通道的平行激活, 而其中参与容积调节的钾通道是中等电导钙激活型钾通道IK.     

神经系统中的嘌呤信号

三磷酸腺苷(ATP)作用于嘌呤受体(P2受体),引起离子通道开放或通过第二信使调节神经细胞功能,不仅参与了特殊感觉、神经元与神经胶质细胞相互作用等生理活动,而且参与了神经损伤修复和疼痛等病理过程.神经系统中的嘌呤信号系统研究,不仅为解释神经系统生理功能及其病理过程提供了新的思路,而且为治疗神经系统损伤和疼痛等疾病开辟了新的希望.     

受体及离子通道蛋白磷酸化对跨膜信号传递的调节

跨膜信号转导是细胞信息传递的起始环节,受体和离子通道在此环节上起重要作用,受体和通道蛋白易受多种因素的调节。蛋白南磷酸化是受体及离子通道调节的关键步骤,不仅使受体及离子通道的功能发生改变,而且地影响到其在细胞的分布状况。受体 子通道蛋白酸化过程及其调节机制对于分析细胞信号转导的过程及细胞功能有着重要的作用。     

离子通道对间充质干细胞增殖、骨向分化的作用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有向中胚层多向分化的干细胞,其细胞表面的离子通道表达多样,功能复杂。近年来,离子通道对间充质干细胞的功能调节备受关注。越来越多研究发现离子通道参与各种信号传递,调控细胞功能,如增殖、分化等基因的表达等。本文主要从离子通道表达的角度介绍离子通道在间充质干细胞的增殖、骨向分化中的作用。     

血清和糖皮质激素调节的蛋白激酶

血清和糖皮质激素调节的蛋白激酶（SGK）是一种新发现的丝／苏氨酸蛋白激酶,与其他蛋白激酶显著不同的是．SGK的转录、活性和在细胞内定位受到不同因素的调节,是多种胞内信号途径的交汇点,参与了细胞存活与凋亡、离子通道调节等过程,与高血压、糖尿病性肾病等疾病密切相关。     

气孔运动中的活性氧信号

大量研究证明活性氧(ROS)在气孔运动中起信号分子的作用。保卫细胞中ROS的产生依赖于特定的酶, 其中NADPH氧化酶组分RBOH已得到深入研究, 并已证实其参与生物与非生物胁迫反应。植物激素包括脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、乙烯、生长素及细胞分裂素等, 它们均通过ROS的介导来调控气孔运动。生物胁迫(如毒性细菌和真菌)也会调控气孔运动。ROS参与这些调控过程。保卫细胞中存在多层次对ROS产生及其作用的调节, 抗氧化活性物质和ROS敏感蛋白(如蛋白激酶和磷酸酶)均可传递ROS信号并调节气孔运动。ROS对离子通道调节的证据也越来越多。保卫细胞由于可通过ROS整合复杂的信号途径, 已成为研究植物ROS信号转导过程的良好模式系统。     

气孔运动中的活性氧信号

大量研究证明活性氧(ROS)在气孔运动中起信号分子的作用。保卫细胞中ROS的产生依赖于特定的酶,其中NADPH氧化酶组分RBOH已得到深入研究,并已证实其参与生物与非生物胁迫反应。植物激素包括脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、乙烯、生长素及细胞分裂素等,它们均通过ROS的介导来调控气孔运动。生物胁迫(如毒性细菌和真菌)也会调控气孔运动。ROS参与这些调控过程。保卫细胞中存在多层次对ROS产生及其作用的调节,抗氧化活性物质和ROS敏感蛋白(如蛋白激酶和磷酸酶)均可传递ROS信号并调节气孔运动。ROS对离子通道调节的证据也越来越多。保卫细胞由于可通过ROS整合复杂的信号途径,已成为研究植物ROS信号转导过程的良好模式系统。     

脱落酸诱导气孔关闭的信号转导研究

气孔保卫细胞是单个细胞水平研究ABA信号转导机制的一个模式系统。脱落酸(ABA)通过对保卫细胞生理生化状态、胞质Ca^2 浓度及其离子通道调节诱导气孔关闭过程。这个过程涉及的因素有：ROS、IP3、cADPR、蛋白质的可逆磷酸化等。     

溶酶体离子通道蛋白在神经退行性疾病发生发展中的作用及机制研究

溶酶体离子通道蛋白异常引起溶酶体功能障碍是导致阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)等神经退行性疾病的重要因素.溶酶体离子通道蛋白调节溶酶体内离子稳态、溶酶体膜电压以及溶酶体的酸度.溶酶体离子通道蛋白的结构或功能缺陷会引起溶酶体降解功能障碍,导致神经退行性疾病的发生发展.在这篇综述中,我们总结了各种离子通道蛋白调节溶酶体功能的过程及机制,以及离子通道蛋白异常参与神经退行性疾病的过程和机制.调节离子通道蛋白改善溶酶体的功能、促进异常聚集蛋白的清除,是神经退行性疾病治疗的潜在途径.     

细胞内离子在气孔运动中的作用

气孔运动与植物水分代谢密切相关。保卫细胞中的无机离子作为第二信使(Ca²⁺)或者渗透调节物质(K⁺、Cl^–)在响应 外界理化因子的刺激、调节保卫细胞膨压过程中发挥重要作用。保卫细胞质膜和液泡膜上的离子通道作为各种刺激因素作 用的靶位点, 是保卫细胞离子转运的关键组分, 在气孔运动调控过程中扮演关键角色。该文对近年来保卫细胞离子的作用 和离子通道研究的进展进行了综述。     

利用突变技术研究苏云金杆菌杀虫晶体蛋白的进展

本文综述了近年来利用突变技术研究苏云金杆菌(Bacillusthuringiensis,Bt)杀虫晶体蛋白(Insecticidalcrystalproteins,ICP)杀虫作用机制所取得的进展。其中结构域Ⅰ参与不可逆结合及影响离子通道的形成;结构域Ⅱ参与与受体的结合,包括可逆结合和不可逆结合;结构域Ⅲ保持三维结构稳定,同时可能参与结合受体的过程,插膜以及离子通道调节。利用突变技术改变Bt杀虫晶体蛋白一级结构是Bt改良的一条诱人途径 。     

肌醇1,4,5-三磷酸受体与阿尔茨海默病

细胞内质网上的肌醇1,4,5-三磷酸受体(inositol 1,4,5-trisphosphate receptors, IP3Rs)是调节Ca~(2+)释放的重要离子通道。Ca~(2+)稳态是维持机体细胞生理功能的重要基础,Ca~(2+)信号参与酶激活、囊泡释放和细胞凋亡等多种细胞过程。研究表明,Ca~(2+)信号异常与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)密切相关,神经元中钙信号异常可以导致细胞稳态失衡、突触功能丧失,甚至细胞死亡。现对IP3Rs的生物特性及其介导的Ca~(2+)释放在阿尔茨海默病发生发展过程中的作用进行综述。     

细胞内离子在气孔运动中的作用

气孔运动与植物水分代谢密切相关。保卫细胞中的无机离子作为第二信使（Ca2＋）或者渗透调节物质（K＋、Cl-）在响应外界理化因子的刺激、调节保卫细胞膨压过程中发挥重要作用。保卫细胞质膜和液泡膜上的离子通道作为各种刺激因素作用的靶位点,是保卫细胞离子转运的关键组分,在气孔运动调控过程中扮演关键角色。该文对近年来保卫细胞离子的作用和离子通道研究的进展进行了综述。     

cGMP对细胞功能的调控

cGMP作为胞内第二信使,主要通过cGMP依赖的蛋白激酶(cGPK),cGMP门控的离子通道,cGMP调节的环核苷酸磷酸二酯酶以及ADP核糖环化酶等后续途径,参与许多细胞功能的调控.cGMP既可以通过蛋白磷酸化,也通过与蛋白磷酸化不直接相关的信号传递途径来调控各类细胞的特定生理功能.     

脱落酸诱导气孔关闭的信号转导研究

气孔保卫细胞是单个细胞水平研究ABA信号转导机制的一 个模式系统。脱落酸（ABA）通过对保卫细胞生理生化状态、胞质Ca2+浓度及其离子通道调节诱导气孔关闭过程。这个过程涉及的因素有：ROS、IP3、cADPR、蛋白质的可逆磷酸化等。     

膜结合鸟苷酸激酶蛋白质家族的结构与功能

MAGUKs蛋白家族成员位于细胞表面,通过其PDZ、SH₃、GK结构域调节离子通道受体的聚集,构建细胞骨架,参与信号转导,调控细胞周期进程,并与机体神经发育密切相关.     

从单（离子）通道记录的出现看单离子通道的涵义

从单（离子）通道记录的出现看单离子通道的涵义裴真明（中国科学院上海植物生理研究所,２０００３２）离子通道普存在于动植物细胞的各种膜上,离子通道和膜电位、动作电位、离子进出细胞及细胞的渗透调节等有关,所以近年来国内不仅对动物细胞的离子通道的研究重视,对...     

脂肪细胞对胰岛β细胞功能的内分泌调节作用

脂肪因子包括脂肪细胞分泌的多种活性因子,它们通过内分泌方式调节胰岛β细胞的胰岛素分泌、基因表达以及细胞凋亡等多方面的功能。本文提出脂肪因子影响胰岛β细胞功能主要通过三条相互联系的途径而实现。第一是调节β细胞内葡萄糖和脂肪的代谢;第二是影响β细胞离子通道的活性;第三是改变β细胞本身的胰岛素敏感性。脂肪细胞的内分泌功能是一个动态过程,在不同的代谢状态下,各脂肪因子的分泌发生不同变化。从正常代谢状态发展到肥胖以及2型糖尿病的过程中,脂肪因子参与了胰岛β细胞功能障碍的发生与发展。