质子跨膜转运能够引起艾氏腹水癌细胞质膜表面质子化

荧光探针Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ－ＰＥ在８ｍｍｏｌ／Ｌ Ｃａ＾２＋促进下,能够标记于艾氏腹水癌细胞质膜表面。在不影响膜结构的条件下,利用微量ＴｒｉｔｏｎＸ－１００消除膜表面与介质之间的质子浓度差,通过酸滴定实验,能够得到膜表面ＰＨ与ＦＰＥ荧光强度之间的相关曲线。根据此曲线测定了艾氏腹水癌细胞质膜表面ＰＨ：当介质ＰＨ为７．２时,其膜表面ＰＨ为６．７,其质子浓度大约为介质中的３倍,质子跨膜转运抑制剂ＣＣ     

膜融合的分子机制:线粒体呼吸链不同偶联部位质子泵活性与膜融合程度之间的定量相关性(英文)

我们测定了鼠肝线粒体呼吸链不同偶联部位的质子系活性并通过荧光能量共振转移 法分析了鼠肝线粒体膜与脂质体（二油酰磷脂乙醇胺／心磷脂＝８／２）的膜融合程度。根据测量呼吸链第一段及第二段偶联部位的Ｈ＋／偶联部位的化学计量比值,观察到线粒体呼吸链质子泵的质子（Ｈ＋）泵活性及 Ｈ＋泵出量与膜融合程度呈现线性的定量相关性。这些实验结果进一步支持了我们提出的质子泵诱导膜融合的理论模型（刘树森等,１９８７、１９８９）。     

磷脂酶C诱导膜融合的初步研究

用光散射、电镜和荧光共振能量转移技术研究了ＰＬＣ诱导两种单一膜脂组分的模型膜即二油酸磷脂酰胆碱（ＤＯＰＣ：ｄｉｏｌｅｏｙｌｐｈａｐｈｅｔｉｄｙｌｃｈｏｌｉｎｅ）脂质体和二豆蔻酰磷脂酰胆碱（ＤＭＰＣ：ｄｉｍｙｒｉｓｔｏｙｌｐｈｏｐｈａｔｉｄｙｌｃｈｅｌｏｎｅ）脂质体膜融合的可能性。结果表明：ＰＬＣ可以引起ＤＯＰＣ脂质体的融合。在相同的条件下,未见到ＤＭＰＣ脂质体的融合。这就首次证明了ＰＬＣ诱导单一组分脂质体融合的可能性。结果还表明：ＰＬＣ诱导脂质体膜融合的可能性大小与膜脂结构有关。用大鼠血影膜、人红细胞膜、大鼠巨噬细胞膜和大花萱草花瓣原生质体膜等天然生物膜作为材料,研究了磷脂酶Ｃ（ＰＬＣ：ｐｂｏｓｐｈｏｌｉｐａｓｅＣ）诱导上述各种天然膜融合的可能性,均未观察到膜融合现象。提示ＰＬＣ不易诱导天然细胞膜的融合。     

山莨菪碱促进心磷脂脂质体膜融合

前文曾报道,山莨菪碱能诱发心磷脂脂质体形成六角形Ⅱ结构,本文采用荧光共振能量转移技术研究了山莨菪碱对心磷脂脂体融合的影响,实验结果表明,山莨菪碱能诱发心磷脂脂质体融合并能促进由C_2~(2+)诱发的融合速率.     

膜融合诱导因子能使细胞质膜表面水化程度降低

研究了几种膜融合诱导因子,包括介质ｐＨ,温度以及钙离子等对小鼠艾氏腹水癌细胞质膜表面介电常数的影响．结果表明,酸性介质ｐＨ、温度降低或钙离子浓度增加,均可使其膜表面介电常数下降。从而提示,膜表面水化力下降和局部脱水可能是酸诱导膜融合,钙离子诱导膜融合及冰冻融化引起的膜融合等均需经过的关键步骤。     

艾氏乳腺癌腹水细胞质膜NADH-铁氰化钾氧化还原酶质子泵活性诱导细胞与脂质体融合

在本文中,我们用荧光能量共振转移分析和荧光显微技术证明,小鼠艾氏乳腺癌腹水细胞质膜NADH-铁氰化钾氧化还原反应的电子传递所偶联的质子泵活性能诱导细胞与人工脂质体融合。糖酵解代谢的抑制剂碘乙酸能抑制融合,同时融合过程是吸取质子的。近几年来,我们实验室已报道了多种生物膜质子泵均具有诱导膜融合的功能。因此,质子泵诱导膜融合可能具有比较广泛的生理意义。并为细胞中存在有受能量代谢控制的驱动膜融合的生理机制提供了实验证据。     

嗜热菌玉米黄质在不同酸碱介质中对脂质体膜的稳定性

嗜热菌玉米黄质（thermozeaxanthins,TZS)是从嗜热菌的磷脂提取物中分离得到的胡萝卜素单葡萄糖脂肪酸酯化合物,具有两亲性结构,通过检测包裹在脂质体内的荧光物质的漏出程度,来评价在不同pH缓冲液中TZS对脂质体膜的影响。脂质体由天然卵磷脂（eggPC)、大肠杆菌磷脂酰乙醇胺（E.coliPE)或不同碳链长度和饱和度的二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）、二油酰磷脂酰胆碱（DOPC）磷脂形成,结果表明：在pH5.0的缓冲液中,含0.01molTZS的脂质体比单纯由磷脂形成的脂质体要稳定,在pH8.2和9.0的环境中,其稳定作用不明显;由eggPC或E.coliPE与TZS形成的脂质体的稳定性在同样条件下要优于由DPPC或DOPC与TZS形成的脂质体。在pH6.5的缓冲液中,含有TZS的脂质体与对照脂质体的稳定性相近。TZS对脂质体的影响取决于TZS与磷脂双层膜的相互“匹配”,邓与磷脂的脂肪烃链的长度、饱和度有关。     

脂多糖直接损伤血管内皮细胞后内皮细胞膜脂的修饰

我们前期的研究显示,脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）直接损伤人脐静脉血管内皮细胞（human umbilical vein endothelial cell,HUVEC）后,HUVEC膜粘度随LPS浓度的增加而增大,这暗示LPS可能改变HUVEC的膜结构和组成。本文旨在研究LPS直接损伤HUVEC后内皮细胞膜脂的修饰。用高效毛细管电泳（high performance capillary electrophoresis,HPCE)污测定HUVEC膜磷脂组成,HUVEC用不同浓度（O、0.3125、0.625、1.25、2.5、5、7、8.5、9、10μg/ml）的LPS无血清培养液直接损伤3h;用含LPS（0.625μg/ml）的无血清培养液直接损伤1、3、6、12、24、48h。结果显示：在3h LPS的作用下,HUVEC的总磷脂含量随LPS浓度的增加而增加,在0.625μg/ml LPS的浓度条件下,HUVEC的总磷脂含量随LPS作用时间的延长而降低;LPS的作用浓度和作用时间对磷脂酰鞘磷脂（SM）、磷脂酰乙醇胺（PE）以及磷脂酰丝氨酸（PS）的含量影响不大。LPS激活膜磷脂代谢的反应特性表现出典型的酶促动力学特性。实验结果表明,LPS可直接激活血管内皮细胞膜磷脂代谢,诱导HUVEC膜磷脂的修饰,提示LPS直接损伤血管内皮细胞HUVEC的途径可能与膜结构组成及膜脂代谢有关。     

盐胁迫对豌豆根液泡膜H^＋—ATPase活性及含量的影响

为了阐明液泡膜H^ -ATPase在盐胁迫下的作用和适应性调节机制,对豌豆（Pisum sativum L.）植株进行不同盐浓度和不同盐胁迫时间（1－3d）的处理后,分别测定液泡膜H^ -ATPase的H^ 转运活性、水解性和蛋白含量（A亚基）的变化。结果表明,100mmol/L和200mmol/L NaCl 处理1dH^ -ATPase的水解活性没有变化,而250mmol/L NaCl处理1d引起水解活性降低约25％。100mmol/L NaCl处理2d内水解活性没有变化,而第3天活性下降约20％。但是上述盐胁迫均能提高液泡膜H^ -ATPase的质子转运活性,说明盐胁迫后H^ -ATPase的水解活性和质子转运活性的变化不成比例,盐胁迫可能导致偶联比率的改变。Western blot研究发现,上述盐胁迫对液泡膜H^ -ATPase（A亚基）的含量基本无影响,仅100mmol/L NaCl处理3d后A亚基的量略有下降,这些结果证明,盐胁迫能刺激提高豌豆根液泡膜H^ -ATPase的H^ 泵效率,且泵效率的提高是源于偶联比率的改变,而不是由于ATP水解活性的提高和蛋白含量的增加。     

胡杨液泡膜微囊H^＋—ATPase质子泵活性研究

将悬浮培养的胡杨 (PopuluseuphraticaOliv .)细胞捣碎后 ,通过差速离心和不连续蔗糖密度梯度离心获得富集液泡膜的膜微囊。通过连续监测吖啶橙的荧光淬灭研究膜微囊上H _ATPase的质子转运特性。结果表明 ,质子转运依赖于ATP ,其表观米氏常数Km 值为 0 .6 5mmol/L。质子泵活性受pH和温度的影响较大。测定液pH值为7.5时 ,质子泵的活性最高 (测定温度选定为 2 2℃ )。一些二价阳离子可启动H _ATPase的质子转运 ,其中Mg2 的作用远高于Fe2 。在实验条件下 ,Ca2 、Cu2 和Zn2 均不能启动H _ATPase的质子转运。质子跨膜转运还可被一价阴离子激活 ,激活作用的顺序为 :Cl->Br->I->F-。质子泵活性受NEM(乙基马来酰亚胺 )、DCCD (二环己基碳二亚胺 )、NO-3 和BafilomycinA1的强烈抑制 ,但对Na3VO4 和NaN3 不敏感。这些性质说明胡杨液泡膜微囊上的H _ATPase属于囊泡型的ATPase。     

渗透调节对冷敏感大豆[Glycine max(L.)Merr.]种子膜类脂组成和脂肪酸含量的影响

选用冷敏感的大豆[Gzycine max（L.）Merr．]品种“中黄22”为试材,运用薄层层析法和气相色谱法研究了渗控增强大豆种子活力过程中膜类脂的组成及变化规律,揭示生物膜类脂在抗吸胀冷害中的作用。结果表明,用33％（W／V）的PEG6000处理种子,随着渗控时间的延长,种子的发芽指数、活力指数和根干重都逐渐增加,在渗控72h时,大豆种子中不饱和磷脂如PC、PE的比例增加,各极性脂的脂肪酸组成也发生了变化,PC、PE和PI中饱和脂肪酸16：0的含量显著下降,而不饱和脂肪酸18：2明显上升,使它们的不饱和指数大大提高,并与渗控时间呈正相关。由以上结果可证明,经PEG渗控处理后,提高了冷敏感大豆膜的流动性,为防止吸胀冷害,保持膜系统的完整性和生物膜正常的代谢提供了前提条件。     

Mg~(2 )对巯基修饰类囊体膜H~ -ATP酶的质子传导途径的调节效应

镁离子为巯基修饰类囊体还原型H~ -ATP酶光活化所必需。介质中MgCl_2浓度由2mmol/L增加到10mmol/L时,解联剂NH_4Cl对H~ -ATP酶光活化的抑制作用明显减弱,而对跨膜⊿pH的消除效应并未减轻。介质中Mg~(2 )浓度的增加不影响DCMU对H~ -ATP酶光活化的抑制作用。 介质中含40μmol/LADP时,低浓度NH_4Cl对H~ -ATP酶催化的刺激效应被消除,仅呈现抑制作用。这种NH_4Cl对H~ -ATP酶催化活性的抑制作用随着反应介质中Mg~(2 )浓度的增加而降低,因此认为Mg~(2 )参与质子传导途径的调节。     

模型膜实验方法在β淀粉样蛋白与细胞膜间相互作用中的应用与改进

β淀粉样蛋白(amyloid β peptide,Aβ)与细胞膜间的相互作用很可能是阿尔茨海默症病(Alzheimer disease, AD)重要的风险因素。模型膜研究方法在该领域的应用和更新持续至今,但仍存在一些问题有待解决,例如,Aβ插膜后聚集状态与Aβ融合到脂质体膜聚集状态的差异,Aβ插膜后形成微通道的时间及与磷脂成分的关系等。本文试图解析这两个问题,同时,系统地总结出常用的和更新的模型膜研究方法,这些方法包括单层膜插膜及电镜样品的制备,脂质体制备方法的改进,脂质体膜上Aβ42经过高盐及酸清洗后的Western 印迹检测,ANTS-DPX研究脂质体泄漏等。研究结果显示：(1)胞外及膜内Aβ42单体与脂质体膜作用后的聚集状态存在差异,Aβ42单体插膜后更容易聚集成纤维,而膜内融合的Aβ42呈现寡聚体形式;(2) Sepharose CL-4B柱过滤比微型挤出器制备的脂质体更加均一分散;(3)Aβ42在膜上形成微通道很可能是一个缓慢的过程,且与脂质体的磷脂种类相关。这些方法为Aβ42与细胞膜的相互作用提供了实用的研究手段,同时也为其他膜蛋白质与细胞膜的相互作用提供了可以借鉴的办法。研究结果使β淀粉样蛋白代谢过程更加清晰。     

模型膜实验方法在β淀粉样蛋白与细胞膜间相互作用中的应用与改进

β淀粉样蛋白(amyloid β peptide,Aβ)与细胞膜间的相互作用很可能是阿尔茨海默症病(Alzheimer disease, AD)重要的风险因素。模型膜研究方法在该领域的应用和更新持续至今,但仍存在一些问题有待解决,例如,Aβ插膜后聚集状态与Aβ融合到脂质体膜聚集状态的差异,Aβ插膜后形成微通道的时间及与磷脂成分的关系等。本文试图解析这两个问题,同时,系统地总结出常用的和更新的模型膜研究方法,这些方法包括单层膜插膜及电镜样品的制备,脂质体制备方法的改进,脂质体膜上Aβ42经过高盐及酸清洗后的Western 印迹检测,ANTS-DPX研究脂质体泄漏等。研究结果显示：(1)胞外及膜内Aβ42单体与脂质体膜作用后的聚集状态存在差异,Aβ42单体插膜后更容易聚集成纤维,而膜内融合的Aβ42呈现寡聚体形式;(2) Sepharose CL-4B柱过滤比微型挤出器制备的脂质体更加均一分散;(3)Aβ42在膜上形成微通道很可能是一个缓慢的过程,且与脂质体的磷脂种类相关。这些方法为Aβ42与细胞膜的相互作用提供了实用的研究手段,同时也为其他膜蛋白质与细胞膜的相互作用提供了可以借鉴的办法。研究结果使β淀粉样蛋白代谢过程更加清晰。     

肝细胞靶向pH敏脂质体介导的硫代反义寡核苷酸对HCV5‘NCR基因表达的抑制作用

反义寡核苷酸是一种阴离子大分子物质,细胞生物利用度较低且易被细胞溶酶体酶降解,为了增强反义药物在病变靶细胞内的有效浓度,根据受体介导的内吞作用原理,针对肝细胞专一性表达的去唾液酸糖蛋白受体,设计及制备了一种肝靶向性脂质体,这种脂质体同时具有pH敏性.采用竟争抑制实验及鸡红细胞溶血实验分析了其肝细胞靶向性及pH敏性;应用肝靶向pH敏脂质体作为药物运载工具,介导反义寡核苷酸HCV363作用于转基因细胞HepG2.9706细胞,通过荧光素酶活性检测,观察了硫代反义寡核苷酸对HCV 5′NCR调控功能的抑制活性.结果显示,不同浓度半乳糖溶液对5%18-gal脂质体有一定的抑制作用,浓度超过20mmol/L时,达到饱和,最大抑制率为38%;溶血实验显示脂质体与红细胞膜融合作用有显著的pH值依赖性,pH＜6时,血红素释放量明显增加;肝靶向pH敏性脂质体介导的HCV363对HepG2.9706细胞中HCV 5′NCR调控基因具有显著的剂量依赖性抑制作用,浓度为1.0umol/L时,抑制率达86%.综上,所制备的脂质体具有一定的肝细胞靶向性及显著的pH敏感性,这种脂质体能够增强HCV特异性硫代反义寡核苷酸的细胞内抑制活性,这为针对肝炎病毒的反义寡核苷酸的体内活性评价提供了有用的转运体系.     

皮状丝孢酵母同步利用葡萄糖/木糖的糖转运动力学简

皮状丝孢酵母（ Trichosporon cutaneum）能够同步利用葡萄糖和木糖生产油脂。以2脱氧葡萄糖（2 DOG）为底物,考察皮状丝孢酵母糖跨膜运输的转运动力学。结果表明：2 DOG转运符合米氏方程,表观米氏常数Km为0.19 mmol/L,最大转运速率Vmax为14.1 nmol/（ min＆#183;mg）。葡萄糖和木糖均竞争性抑制2 DOG转运,葡萄糖表观抑制常数Ki远低于木糖,表明存在一个共用转运体系,且该转运体系对葡萄糖亲和力更高。大量木糖与2 DOG同时转运到胞内,进一步说明木糖与葡萄糖共运输。代谢抑制剂和pH对糖转运有明显影响,说明质子/底物同向运输系统是该酵母的主要糖转运系统。     

肝细胞靶向pH敏脂质体介导的硫代反义寡核苷酸对HCV5′NCR基因表达的抑制作用

反义寡核苷酸是一种阴离子大分子物质 ,细胞生物利用度较低且易被细胞溶酶体酶降解 ,为了增强反义药物在病变靶细胞内的有效浓度 ,根据受体介导的内吞作用原理 ,针对肝细胞专一性表达的去唾液酸糖蛋白受体 ,设计及制备了一种肝靶向性脂质体 ,这种脂质体同时具有pH敏性。采用竟争抑制实验及鸡红细胞溶血实验分析了其肝细胞靶向性及pH敏性 ;应用肝靶向pH敏脂质体作为药物运载工具 ,介导反义寡核苷酸HCV3 63作用于转基因细胞HepG2 .970 6细胞 ,通过荧光素酶活性检测 ,观察了硫代反义寡核苷酸对HCV 5′NCR调控功能的抑制活性。结果显示 ,不同浓度半乳糖溶液对 5 % 18 gal脂质体有一定的抑制作用 ,浓度超过 2 0mmol L时 ,达到饱和 ,最大抑制率为 3 8% ;溶血实验显示脂质体与红细胞膜融合作用有显著的pH值依赖性 ,pH <6时 ,血红素释放量明显增加 ;肝靶向pH敏性脂质体介导的HCV3 63对HepG2 .970 6细胞中HCV 5′NCR调控基因具有显著的剂量依赖性抑制作用 ,浓度为 1 0 μmol L时 ,抑制率达 86%。综上 ,所制备的脂质体具有一定的肝细胞靶向性及显著的p…     

玉米根尖细胞液泡膜结合的蛋白激酶的存在及其性质

为了解液泡膜蛋白在植物细胞信号途径中的功能 ,用新型的非放射性同位素方法从玉米根细胞的高纯度液泡膜上鉴定出一种膜内在的蛋白激酶。这种蛋白激酶具有Ca2 依赖、CaM和磷脂酰丝氨酸不依赖等特性 ,与已在多种植物中报道的含有类似钙调素结构域的蛋白激酶CDPK相似。离体实验表明其活性的最适pH值为 6 .5 ,最适Ca2 浓度为 1 0 μmol/L。从最适pH值和去污剂的影响可以推测出其活性位点朝向胞质一侧。Zn2 对其活性没有明显的抑制作用 ,说明该激酶缺少某些哺乳动物的蛋白激酶常含有的锌指结构。当液泡膜蛋白在Ca2 和ATP存在的条件下被预磷酸化后 ,液泡膜H _ATPase的ATP水解和质子转运过程均被激活。激活的活性可以被碱性磷酸酶逆转。以上结果说明玉米根尖细胞的液泡膜中存在一种可能是CDPK的蛋白激酶。由它造成的Ca2 依赖的磷酸化作用激活了液泡膜H _ATPase的活性。这些结果将有助于深入研究CDPK在植物细胞信号转导中的功能。     

TAT-Cloan-DH-EGFP融合蛋白的原核表达及其在舞毒蛾幼虫体内的跨膜转导

【目的】为了探究滞育激素经昆虫取食的生物效应, 需设计一种能够加速跨膜运输的融合蛋白, 克服经昆虫消化道的降解作用。【方法】本研究以分月扇舟蛾Clostera anastomosis滞育激素基因Cloan-DH和TAT穿膜肽编码序列为基础, 构建TAT-Cloan-DH融合基因; 然后以增强型绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein, EGFP）为标签, 构建在pET-22b载体中。在0.2 mmol/L IPTG诱导下, 在大肠杆菌Escherichia coli BL21 Rosetta(DE3)中表达出TAT-Cloan-DH-EGFP融合蛋白。 再分别将表达有TAT-Cloan-DH-EGFP和EGFP融合蛋白的大肠杆菌BL21菌体拌入人工饲料,经舞毒蛾Lymantria dispar幼虫持续取食0, 8, 24, 48, 72和90 h后, 随机挑选试虫进行组织固定并制作石蜡切片, 选取中肠所在体段切片进行组织荧光分析。【结果】37℃ 0.2 mmol/L IPTG诱导条件下, 表达的TAT-Cloan-DH-EGFP融合蛋白的分子量为61 kD, 主要以包涵体形式表达, 融合蛋白约占细胞总蛋白含量的18.1%; 随着试虫取食含TAT-Cloan-DH-EGFP融合蛋白饲料的增加, 虫体组织的绿色荧光强度逐渐增加, 取食72 h后, 组织荧光强度达到最高。【结论】实验结果说明融合蛋白TAT-Cloan-DH-EGFP可以通过消化道横向跨膜运输, 到达虫体其他组织, 且该过程与蛋白的摄入量成比例。     

长叶红砂液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因的克隆及表达特性

为研究长叶红砂(Reaumuria trigyna)离子转运分子机制,利用RT-PCR和RACE技术,克隆到其液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(NHX1)的全长cDNA片段,命名为RtNHX1(NCBI序列号为KR919802)。结果表明:RtNHX1的cDNA片段全长2 622bp,开放阅读框1 662bp,5′非编码区509bp,3′非编码区451bp,编码553个氨基酸,推测分子量为60.91kD。该蛋白含有12个跨膜结构域,为疏水蛋白,与其他植物液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白NHX1的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR对其在NaCl胁迫下的表达检测显示,不同时间和不同浓度NaCl胁迫下,RtNHX1表达量变化均呈先升高后降低趋势,在100mmol/L NaCl胁迫6h和200mmol/L NaCl胁迫后达到最高,表达量分别超过或约是对照的3倍,一定程度反应出RtNHX1参与长叶红砂的盐胁迫应答,是该植物离子转运体系的重要元件。