8-Br-cGMP和cGMP对蟾蜍视杆光敏感通道作用的比较研究

在蟾蜍视网膜的视杆外段上进行片膜钳记录.在同一片膜中,8-Br-cGMP开启的通道,似乎是cGMP所开启的同一光敏感通道.在相同的片膜电位下,由同一片膜诱发同样大小的膜电流,所灌流的8-Br-cGMP溶液的浓度要大大低于cGMP溶液的浓度.再者,8-Br-cGMP被磷酸二酯酸水解的速率,比cGMP的要慢得多.结果表明,在开启视杆外段的光敏感通道的过程中,cGMP分子中的3＇,5＇-环一磷酸可能起主要作用.     

8-Br-cGMP和cGMP对蟾蜍视杆光敏感通道作用的比较研究

在蟾蜍视网膜的视杆外段上进行片膜钳记录.在同一片膜中,8-Br-cGMP开启的通道,似乎是cGMP所开启的同一光敏感通道.在相同的片膜电位下,由同一片膜诱发同样大小的膜电流,所灌流的8-Br-cGMP溶液的浓度要大大低于cGMP溶液的浓度.再者,8-Br-cGMP被磷酸二酯酸水解的速率,比cGMP的要慢得多.结果表明,在开启视杆外段的光敏感通道的过程中,cGMP分子中的3＇,5＇-环一磷酸可能起主要作用.     

光感受机制和突触机制的研究进展

在神经生物学爆炸性的发展中,某些领域的进展特别引人注目,其中光感受饥制以及突触机制的研究,与作者从事的研究工作关系比较密切。本文将评述这两方面的重要进展,从一个侧面反映神经生物学的巨大进展。(一)光感受的分子机制的研究——cGMP 作为第二信使光照射视网膜,使光感受器(视杆细胞和视锥细胞)所包含的视色素发生一系列光学变化,导致光感受器兴奋。光激活视色素分子后,在光感受器中导致外段质膜的电位变化。与其他可兴奋细胞不同,光感受器在不受光刺激时处于活动状态,即在暗中细胞膜的离子通道是开放的,钠离子流持续地从胞     

Nav1.4通道的研究进展

电压门控钠离子通道是一类门控状态由细胞膜内外电势差所控制,仅在去极化膜电压下才能被激活打开的跨膜钠通道蛋白。其中,Nav1.4在骨骼肌中高度表达,主要形成肌膜动作电位上升支,参与人体一系列骨骼肌相关的生理病理活动。钠离子通道阻滞药与激活药是治疗心血管系统钠离子通道病的两大类药物,对其进行深入、全面的了解具有重要意义。本文从Nav1.4的分子结构、功能、药物开发等方面出发,对Nav1.4的调节机制、相关疾病以及高选择性药物研究情况进行简要综述,为基于Nav1.4作为靶标研发的药物奠定一定的理论依据。     

昆虫钠离子通道基因突变及其与杀虫剂抗性关系的研究进展

昆虫电压门控钠离子通道(voltage-gated sodium channel)存在于所有可兴奋细胞的细胞膜上,在动作电位的产生和传导上起重要作用,是有机氯和拟除虫菊酯杀虫剂的靶标位点。在农业和医学害虫控制过程中,由于有机氯和拟除虫菊酯杀虫剂的广泛使用,抗药性问题日益突出。其中,由于钠离子通道基因突变,降低了钠离子通道对有机氯和拟除虫菊酯类杀虫剂的亲和性,从而产生击倒抗性(knock-down resistance, kdr),已成为抗性产生的重要机制之一。本文综述了昆虫钠离子通道的跨膜拓扑结构、功能、进化及其基因的克隆;更重要的是总结了已报道的40多种昆虫40个钠离子通道基因非同义突变,以及钠离子通道基因选择性mRNA剪接和编辑,以及它们与杀虫剂抗性的关系;也评述了钠离子通道基因突变引起蛋白质结构的改变,从而对杀虫剂抗性的影响机制。这些研究对于进一步鉴定与杀虫剂抗性相关的突变及抗性机制,开发有机氯和拟除虫菊酯类杀虫剂抗性分子监测方法具有重要意义。     

昆虫钠离子通道的研究进展

昆虫只有一个或两个电压门控钠离子通道α亚基基因,但两种转录后修饰(选择性剪切和RNA编辑)实现了昆虫钠离子通道的功能多样性。昆虫β辅助亚基TipE和TEH1-4在钠离子通道表达和调控中也起着重要作用。电压门控钠离子通道在动作电位的产生和传递中至关重要,是多种天然和人工合成神经毒素及杀虫剂的作用靶标,包括广泛使用的拟除虫菊酯类、茚虫威和氰氟虫腙等杀虫剂。其中,拟除虫菊酯类杀虫剂通过调控昆虫钠离子通道的失活和去激活,延长跨膜钠离子流的时间,引起神经兴奋性传导障碍;茚虫威和氰氟虫腙阻断昆虫中枢和外周神经系统神经元的动作电位传导,这些神经毒剂都能干扰昆虫钠离子通道的正常功能。昆虫钠离子通道一般存在两个拟除虫菊酯类杀虫剂结合位点,但不同物种钠离子通道与拟除虫菊酯的结合位点存在一定差异。据此,本文就昆虫钠离子通道及其与杀虫剂的相互作用加以综述,有望推动昆虫神经受体研究,且对鉴定昆虫抗药性相关突变位点和研发高效的杀虫剂均具有重要参考价值。     

在神经系统中TRPC1的研究进展北大核心CSCD

经典瞬时感受器电位通道1(classical transient receptor potential channel 1,TRPC1)是具有六次跨膜结构的非选择性阳离子通道,能通透钙离子和钠离子。它是哺乳类动物中第一个被发现的TRP蛋白,隶属于TRPC亚家族。TRPC1可因受体,细胞内钙库清空或机械刺激激活而开放,引起细胞内钙离子浓度的升高和细胞膜的去极化。TRPC1在神经系统内的分布较为广泛,近年来的研究显示该分子激活后引发的效应与神经系统许多生理病理过程密切相关,因此本文就目前TRPC1在神经系统中的研究进展进行综述。     

在神经系统中TRPC1的研究进展北大核心CSCD

经典瞬时感受器电位通道1(classical transient receptor potential channel 1,TRPC1)是具有六次跨膜结构的非选择性阳离子通道,能通透钙离子和钠离子。它是哺乳类动物中第一个被发现的TRP蛋白,隶属于TRPC亚家族。TRPC1可因受体,细胞内钙库清空或机械刺激激活而开放,引起细胞内钙离子浓度的升高和细胞膜的去极化。TRPC1在神经系统内的分布较为广泛,近年来的研究显示该分子激活后引发的效应与神经系统许多生理病理过程密切相关,因此本文就目前TRPC1在神经系统中的研究进展进行综述。     

在神经系统中TRPC1的研究进展北大核心CSCD

经典瞬时感受器电位通道1(classical transient receptor potential channel 1,TRPC1)是具有六次跨膜结构的非选择性阳离子通道,能通透钙离子和钠离子。它是哺乳类动物中第一个被发现的TRP蛋白,隶属于TRPC亚家族。TRPC1可因受体,细胞内钙库清空或机械刺激激活而开放,引起细胞内钙离子浓度的升高和细胞膜的去极化。TRPC1在神经系统内的分布较为广泛,近年来的研究显示该分子激活后引发的效应与神经系统许多生理病理过程密切相关,因此本文就目前TRPC1在神经系统中的研究进展进行综述。     

GM_1激活环核苷酸磷酸二酯酶的作用

神经节苷脂GM1能激活CaM依赖性环核苷酸磷酸二酯酶,其AC50为1．56μg／ml．这种作用并不一定依赖Ca2＋的存在．在有Ca2＋存在时,GM1对PDE的最大激活活性低于CaM,仅为CaM的80．4％;没有Ca2＋存在时,GM1与CaM对PDE有同样的最大激活活性（100％）．GM1能使CaM对PDE的激活曲线左移,AC50降低,但不改变CaM对PDE的最大激活活性．三氟啦嗪能使GM1激活的PDE的活性降低,其IC50为16．3μmol／L．     

电压门控钠离子通道疾病的研究进展

细胞膜上的电压门控钠离子通道（Voltage-gated Sodium Channels,VGSCs）是细胞形成动作电位过程中重要的组成构件,由一个大的α亚基和一个或多个不同的β亚基组成,中央是具高度选择性只允许钠离子通过的亲水通道。电压门控钠离子通道在调节细胞膜电位、维持细胞离子稳态、细胞增殖和凋亡等生理过程中发挥着重要作用,因而钠离子通道自身的异变或是相关基因的变异都可能引起一系列身体病变。本文主要介绍了电压门控钠离子通道的结构与功能,阐述了其与癌细胞侵袭转移和神经病理性疼痛的关系,并介绍了几种典型的由钠离子通道基因变异引起的疾病。随着对电压门控钠离子通道及其异常分子机制研究的不断深入,新成果将为生理学、药理学和病理学等领域的研究提供理论基础和新的研究思路,为离子通道疾病的临床预防、诊断与治疗找到新途径。     

pH对菌紫质分子的旋转运动和光电响应的影响

用闪光诱导瞬间二向色性方法测量了不同pH条件下的菌紫质分子在脂质囊泡中的旋转扩散运动.在人工平扳膜(BLM)系统中测量了不同pH条件下菌紫质分子的光电响应.在pH3至8.3的范围内没有明显观察到菌紫质分子在膜中旋转运动上的差别.pH低于3时,菌紫质分子旋转运动受到影响;pH高于11时,观察不到旋转扩散运动.在BLM系统中测量了pH2到pH11范围内菌紫质分子的光电响应信号,随着pH的增加,无论紫膜碎片还是单体菌紫质分子的光电响应逐渐由照光后快速正信号并快速衰减及撤光时的快速负信号并逐渐衰减变成慢的正信号.pH高于9.4时,单体菌紫质分子的光电响应信号由正变负,pH高于11时,观察不到信号.     

膜超极化激活离子通道及其靶向抗癫痫药物研究进展

癫痫是一种较为常见的神经系统疾病,主要以大量神经元同步异常放电为特征。目前普遍认为,神经元或神经网络兴奋性和抑制性 电信号传输的失衡,是癫痫发病的最根本原因。现有的抗癫痫药物主要以钠离子通道、钙离子通道、钾离子通道、谷氨酸受体和γ-氨基丁 酸离子通道为靶点,但接受这些药物治疗后,仍有近1/3的病人无法控制癫痫发作。因此,抗癫痫药物的研发亟需新靶点和新思路。许多 研究证据表明,膜超极化激活离子通道的基因突变可以导致遗传型癫痫的发作,且在脑部损伤后,膜超极化激活离子通道会发生表达水平、 通道生物物理学性质及通道亚基构成的改变,从而增加神经元和神经网络兴奋性,促使癫痫发病。故近年来,膜超极化激活离子通道及其 靶向抗癫痫药物研究引起人们广泛关注。综述膜超极化激活离子通道与癫痫发病之间的关系,并探讨以膜超极化激活离子通道为靶点进行 抗癫痫药物开发和治疗的可行性。     

寡霉素在叶绿体中的作用部位

寡霉索可抑制光下DTT激活的Mg~(2 )-ATP酶活力并促进质子流出,这两种效应对温度的反应相似,并受膜能化状态的影响。 寡霉素对在光下以胰蛋白酶激活的叶绿体膜上Mg~(2 )-ATPase和脱离了膜的Ca~(2 )-ATPase都有抑制作用,但对经NEM修饰的叶绿体膜上Mg~(2 )-ATPase活力没有影响,且其促进质子流出的效应也消失,在暗中经胰蛋白酶活化的Ca~(2 )-ATPase对寡霉素不敏感。由此推断寡霉素抑制光激活的ATPase和促进质子流出的效应是光引起膜能化导致CF_1变构,γ亚基暴露,而使寡霉素能与之结合的结果,因此寡霉素在叶绿体上的作用部位是在CF_1中,而与线粒体在F_0上有所不同。     

钠离子通道参与调节小胶质细胞的生物学功能

小胶质细胞作为常驻的免疫细胞,遍布于大脑和脊髓中,提供持续的免疫监视活动。当中枢神经系统组织细胞受到损伤时,小胶质细胞发生激活从而引起多种生物学效应。近年来研究显示多种亚型的电压门控型钠离子通道在小胶质细胞表面表达,并参与调节小胶质细胞的激活、吞噬、多种细胞因子/趋化因子的释放,迁移以及浸润等生理过程。本文针对电压门控型钠离子通道参与调节小胶质细胞生物学功能的最新进展进行了分析与归纳,并探讨其作用机制及未来研究的发展趋势。     

Nonlabens Dokdonensis视紫红质2中的钠离子结合与pH依赖性的传递

光驱动钠离子泵是近年来发现的全新的光遗传学工具蛋白,在光激发下向膜外主动运输钠离子。然而,其钠离子传递的机制仍不清楚。该家族成员NdR2的可见吸收光谱、荧光光谱和等温滴定量热的结果说明：基态下的NdR2不结合钠离子。进一步的钠离子传递动力学和功能实验发现NdR2在酸性条件下的钠离子传递发生改变。这种pH依赖性的钠离子传递有助于深入理解光驱动钠离子泵中的钠离子的传递机制。     

紫膜在含水凝胶中的定向和状态

用几种光谱学方法研究了紫膜凝胶的定向度、生色团视黄醛的状态以及其光循环中间产物M的动力学过程。结果表明:用通常采用的制备方法所得到的紫膜凝胶虽然能得到光电响应信号,但其定向度并不理想,生色团视黄醛的构象受到较大扰动,光循环中间产物M的产出及衰减也受到抑制,部分样品甚至由于其视黄醛的脱落而完全失去颜色,其质子泵功能也随之丧失。这说明虽然紫膜凝胶是目前研究紫膜质子泵机理(光电响应测量)和构造分子电子器件较好的和有希望的人工膜系统之一,但由于该系统对紫膜结构和功能的扰动仍然较大,紫膜的定向较难控制,所以,我们仍需在凝胶的形成体系及方法的改进上作大量工作。     

A型流感病毒M2膜蛋白两亲性螺旋构象变化的FRET研究

A型流感病毒膜质子通道M2是一个重要的抗流感药物靶点,其通道功能与蛋白质构象变化紧密相关.M2跨膜螺旋结构与功能的研究已经取得了显著进展,但其膜内碳端两亲性螺旋的构象变化与M2功能的关系尚不明确.在这个两亲性螺旋中引入能与跨膜域色氨酸形成福斯特共振能量转移(FRET)作用的非天然氨基酸Phe CN,以便研究通道激活或抑制后M2蛋白膜内部分的构象变化.在酸性环境通道激活的条件下,两亲性螺旋与跨膜螺旋间的距离增大,其增大幅度基本不受药物抑制通道活性的影响.由此推测两亲性螺旋的构象变化与通道活性无关,反而很可能与M2在病毒出芽过程中的作用相关.     

紫膜Langmuir-Blodgett膜的光电压

八十年代生物分子电子学和生物计算机研究的兴起,嗜盐菌紫膜蛋白菌紫质由于其结构稳定,当受到光照时,能发生同素异构变化,具有光色互变和光驱动质子泵功能、双稳态特性以及皮秒到毫秒级的光电响应特性,使其成为目前国内外关注的研究生物分子电子器件的理想材料之一,应用前途是发展生物分子器件和生物芯片等。由于紫膜具有不对称性而菌紫质的光驱动质子泵具有方向性,因而必须有序组装而且可以有序组装。紫膜     

细菌视紫红质的两种光电微分响应及其机制

利用MATLAB软件对细菌视紫红质 (BR)膜光电器件的脉冲响应实验数据进行拟合 ,得到器件的冲激响应函数。据此用SIMULINK模块构造出了反映BR光电器件特性的仿真系统。利用此系统对不同间断光入射BR光电器件时的输出响应信号进行了仿真计算。通过分析得出结论 :以前所描述的微分响应 (发生在毫秒到秒的时间量级 ,在光打开时产生一个正脉冲 ,在光关掉时产生一个负脉冲 )并非BR分子固有的特性 ,部分是由于测量电路引起的。BR分子本身特性引起的微分响应是发生在微秒时间量级 ,而且在光打开时产生一个负脉冲 ,在光关掉时产生一个正脉冲。对这两种微分响应产生的机制分别进行了探讨