BK通道在细胞膜上的单分子定位及空间分布*

摘要目的：研究大电导、钙离子和电压激活的钾离子通道（BK通道）在HEK293 细胞膜上的单分子定位及其总体空间分布情况。 方法：分别用mEos2、Dronpa 等荧光蛋白标记BK通道的α亚基和辅助性β2 亚基，将这些质粒在HEK293 细胞内瞬时转染以表 达通道蛋白，然后用激光共聚焦荧光显微成像、全内反射荧光显微成像、光敏定位荧光成像等技术观察BK通道的亚细胞定位及 单分子分布，并用电生理实验技术检测荧光蛋白对BK通道有影响。结果：激光共聚焦荧光显微成像和全内反射荧光显微成像技 术只能在亚细胞水平定位通道蛋白，BK 通道在细胞膜上聚集并形成不规则的蛋白簇，它的α亚基和β2 亚基在细胞膜上完全共 定位；光敏定位荧光成像技术成功定位BK通道蛋白簇里面的单分子，虽然α和β2 亚基紧紧靠在一起，它们之间依然存在空间 距离；BK通道的质膜表达和功能特性不受荧光蛋白的影响。结论：BK通道蛋白簇里面包含大量的α和β2 亚基的蛋白单分子， 它们紧密地聚集在一起，但是并没有完全共定位，在分子水平上揭示了BK通道α和β亚基功能耦合的结构基础，为以后研究大 分子蛋白质间的相互作用机制提供了很好的分子模型，光敏定位荧光成像技术作为一种全新的单分子荧光成像手段，在基因表 达、信号通路、蛋白质相互作用等许多重要生命活动的研究中发挥重要作用。

Single-Molecule Localization and Spatial Distribution of BK Channels in the Cell Membrane*