神经冲动可促进家兔颈上神经节中蛋白质I磷酸化

蛋白质I是一种集中在突触部位的神经元特有的蛋白质,存在于绝大多数(也可能是全部)突触前神经末梢中。它是一种cAMP和Ca~(2 )/钙调制素依赖式蛋白激酶。为测定冲动传导能否调节蛋白质I的磷酸化,作者用新西兰白兔颈上神经节进行了蛋白质I磷酸化的定量研究。     

酒精对γ-氨基丁酸转运蛋白I（GAT1）功能调节方式的初步研究

已有报道GABA能系统参与酒精耐受和成瘾。我们实验室先前的研究表明急性和慢性酒精处理能快速增强小鼠中枢神经系统γ-氨基丁酸转运蛋白(GATs)的功能,但不影响中枢神经系统GAT1的基因表达水平;GABA转运蛋白对底物的亲和性也未发生变化。在本文中,我们用免疫荧光实验发现酒精处理后,GAT1蛋白向突触体质膜一侧聚集。蛋白磷酸化检测实验显示突触体内GAT1蛋白上丝氨酸、苏氨酸及酪氨酸的磷酸化水平降低。这些结果提示酒精通过刺激GAT1蛋白从胞内转位到突触质膜上而提高GABA重摄取的功能,GAT1蛋白去磷酸化可能在此过程中发挥了重要作用。     

酒精对γ-氨基丁酸转运蛋白Ⅰ(GAT1)功能调节方式的初步研究

已有报道GABA能系统参与酒精耐受和成瘾。我们实验室先前的研究表明急性和慢性酒精处理能快速增强小鼠中枢神经系统γ-氨基丁酸转运蛋白(GATs)的功能,但不影响中枢神经系统GAT1的基因表达水平;GABA 转运蛋白对底物的亲和性也未发生变化在本文中,我们用免疫荧光实验发现酒精处理后,GAT1蛋白向突触体质膜一侧聚集。蛋白磷酸化检测实验显示突触体内GAT1蛋白上丝氨酸、苏氨酸及酪氨酸的磷酸化水平降低。这些结果提示酒精通过刺激GAT1蛋白从胞内转位到突触质膜上而提高GABA 重摄取的功能,GAT1蛋白去磷酸化可能在此过程中发挥了重要作用。     

突触囊泡相关磷蛋白：突触素Ⅰ

突触素Ⅰ是突触囊泡表面的一种外在蛋白,是特异性蛋白激酶的底物蛋白质,其分子上有多个位点可被磷酸化,在神经递质稀释过程中起着调节作用。     

2000年度诺贝尔生理学／医学奖授予三位神经分子生物学家

瑞典卡罗林斯卡研究所10月9日宣布,将2000年度诺贝尔生理学／医学奖授予在人脑细胞间信号传送研究中作出杰出贡献的瑞典哥德堡大学的阿尔维德·卡尔松(77岁)、美国洛克菲勒大学的保罗·格林加德(75岁)和哥伦比亚大学的埃里克·坎德尔(71岁)。 阿·卡尔松发现,多巴胺可作为人脑中信号传送器,对人类控制自身动作有非常重要的作用。他的研究成果使人们认识到,帕金森病(神经震颤病)的原因正是人脑的某部位中缺少了多巴胺。保·格林加德发现,多巴胺首先作用于细胞表面的一种感受器,接着会产生一种能影响某些"关键蛋白质"的连锁反应,从而调节神经细胞功能。这些"关键蛋白质"在被磷酸化或去磷酸化时发生形状及功能的变化。通过这种机制,传导物质能将信息从一个神经细胞传给另一个神经细胞。埃·坎德尔发现了神经突触效能改进的原理及参与此种过程的分子组成系统。他通过一个由金属细片组成的模似神经系统,证实突触功能的变化对学习和记忆起着关键作用。突触中的蛋白质磷酸化在短期记忆的产生中扮演着重要角色。对长期记忆的产生,蛋白质合成也是必要的,因为它可导致突触的形状及功能转变。     

不同品系小菜蛾成虫脑突触体 蛋白质磷酸化的研究

对小菜蛾Plutella xylostella(L.)敏感品系、抗溴氰菊酯品系、抗杀虫双品系和抗杀螟丹品系的成虫脑突触体蛋白质磷酸化进行了研究比较。结果表明：蛋白质磷酸化在各个品系中的表现是不一样的。cAMP和钙加钙调蛋白对不同品系小菜蛾脑蛋白质磷酸化都有不同程度的刺激作用;3种杀虫剂均对各品系小菜蛾的磷酸化反应有影响,杀虫双、杀螟丹表现为抑制,溴氰菊酯表现为加强。这种影响在敏感品系中表现得比抗性品系中要强烈。     

突触可塑性调节过程中蛋白质磷酸化修饰的研究进展

突触可塑性可以导致神经元传递效率的改变,是神经系统发育、学习记忆等脑的高级功能活动中细胞功能的重要基础.蛋白质磷酸化修饰通过蛋白激酶和蛋白磷酸酶之间的动态平衡对突触可塑性和突触传递的长期调节,参与各种脑疾病(包括精神疾病和神经退行性疾病)的发生发展.本文综述了磷酸化修饰和突触可塑性的关系,重点介绍了长时程增强和长时程抑...     

玉米早期花药蛋白质组和磷酸化蛋白质组分析

蛋白质磷酸化修饰是调控其功能的一种重要方式。植物有性生殖过程在农作物产量形成和物种繁衍过程中起着重要作用。作为植物雄性生殖器官的花药,其正常生长发育对于保证形成功能性配子(花粉)以及完成双受精过程至关重要。本研究以重要农作物玉米(B73)为材料,利用Nano UHPLC-MS/MS质谱技术对玉米早期发育的花药在蛋白质组和磷酸化蛋白质组水平进行全面分析,以探究玉米花药发育过程中的蛋白调控网络和磷酸化修饰调控网络。在蛋白质组学分析中,共鉴定到了3 016个多肽,匹配到1 032个蛋白质上。通过Map Man分析,预测到了一些和花药发育相关的蛋白质,例如受体激酶(GRMZM2G082823_P01、GRMZM5G805485_P01等)。另外,在磷酸化蛋白质组学研究中,通过对Ti O2亲和层析富集到的磷酸化多肽进行质谱分析,检测到了257个磷酸化多肽,匹配到210个蛋白质上。我们的数据揭示了玉米花药发育过程中的223个磷酸化位点。与已发现的玉米中的86个磷酸化蛋白质(植物蛋白磷酸化数据库(P3DB):http://www.p3db.org/organism.php)相比,其中203个磷酸化蛋白和218个磷酸化位点为首次揭示。进一步生物信息学分析表明:磷酸化在14-3-3蛋白质、激酶、磷酸酶、转录因子、细胞周期和染色质结构相关的蛋白质介导的玉米早期花药发育过程中起着重要的调控作用。总之,本研究首次在蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学水平研究了玉米早期花药发育的蛋白质调控网络,不仅丰富了玉米蛋白质和磷酸化修饰蛋白质数据库,并为利用遗传学和生物化学手段深入研究玉米花药发育的分子调控机理提供了基础。     

腺苷对大鼠心肌钙蛋白Ⅰ及磷脂酰基醇磷酸化的抑制作用

 用差速离心及等密度梯度离心法从大白鼠心肌细胞分离收缩蛋白质及质膜,分别与[γ-~(32)P]ATP保温以观察细胞成分的磷酸化,以及腺苷和腺苷类似物对磷酸化的影响。结果表明,在收缩蛋白质组分,~(32)P主要参入肌钙蛋白I(Troponin I,29000Da);在质膜组分,~(32)P主要参入磷脂酰肌醇-4-一磷酸(PtdIns4P),亦即ATP使磷脂酰肌醇(Ptd Ins)磷酸化。腺苷对此两种磷酸化都有抑制作用,尤以对PtdIns磷酸化的抑制最强烈。cAMP对肌钙蛋白Ⅰ的磷酸化有刺激作用,这与文献报道相符。作者认为,腺苷和cAMP对肌钙蛋白Ⅰ磷酸化的拮抗作用与腺苷和肾上腺素对心肌调节的拮抗作用有明显的相关性。鉴于近年发现,肌醇磷脂转换在调节细胞活动中起重要作用,腺苷对磷脂酰肌醇磷酸化的抑制作用可能有重要的生物学意义。     

哺乳动物交感神经系统内发现类加压素多肽

最近,英国的Hanley等发现,在哺乳动物交感神经系统中,广泛分布着一种有加压素(VP)生物活性和免疫反应性的类加压素多肽(VLP),它存在于神经节的去甲肾上腺素(NE)神经元中,也存在于这些神经纤维支配的组织中。应用精氨酸加压素(AVP)的高特异抗血清测出,腹腔神经节中VLP含量只有颈上神经节的1/4,提示VLP在交感链内的水平可能同VIP一样,也有头端高于尾端的差异。在垂体不能分泌AVP的Brattleboro大鼠的颈上神经节也发现VP样免疫反应性,说明这种VP不是垂体分泌的VP。     

大鼠脑血管颈内动脉系肾上腺素能神经起源的观察

应用免疫组织化学技术,观察了30只Wistar大鼠脑血管颈内动脉系肾上腺素能神经的起始核团。正常组脑血管颈内动脉系均可见棕褐色的免疫反应阳性纤维。手术1组作一侧颈上神经节切除术,同侧大脑前动脉、大脑中动脉和大脑后动脉的阳性纤维较正常组减少约2／3,对侧同部位动脉的阳性纤维约减少1／3;手术Ⅱ组作双侧颈上神经节切除术,双侧大脑前动脉、大脑中动脉和大脑后动脉的阳性纤维基本消失。结果提示：脑血管一侧颈内动脉系的肾上腺素能神经纤维起源于双侧颈上神经节。讨论了交感神经对脑血管可能的作用。     

多巴胺能神经可能与调节性磷酸蛋白有功能联系

大鼠新皮质(NC)和新纹状体(NS)组织匀浆中存在内源性蛋白质磷酸化系统。无论有无cAMP,先将匀浆用[r-~(32)P]ATP和Mg~(2+)孵育,再用电泳分离和干乳胶放射自显影方法,得到一种磷酸蛋白,分子量为32000(32K)。多巴胺(DP)敏感性神经元(具有D-1受体——与腺苷酸环化酶相关的DP受体)中富含这种磷酸蛋白,其磷酸化过程受DP和cAMP调节,作者称之为多巴胺-和cAMP-调节性磷酸蛋白(DARPP—32)。分离过程中,作者发现DARPP-32可通过改良的酸提取技术,从NS匀浆中得到。有cAMP依赖式蛋白激酶催化亚基存在,运用上述技术也可获得DARPP-32和另一种磷酸蛋白Synapsin I(SI,即蛋白质I)。     

兔肠系膜下神经节细胞的两种非胆碱能性慢突触后电位

以常规细胞内记录技术对兔肠系膜下神经节细胞的跨膜电位进行了观察。对节前神经的短串脉冲刺激,可诱发出一串快兴奋性突触后电位(f-EPSP)或顺向动作电位;在此之后,大多数细胞还出现一个持续约2min 的缓慢去极化电位。该电位具有抗箭毒和阿托品性质,受低钙高镁溶液的可逆性阻抑,因而可称为非胆碱能性兴奋性突触后电位,或者也可归入迟慢兴奋性突触后电位(ls-EPSP)。多数细胞的 ls-EPSP 伴有膜电阻增大,电位的幅度随细胞静息电位的超极化而变小;提示在这些细胞上,钾电导的失活很可能参与了电位的发生。以P物质溶液灌流神经节未见该电位有显著改变。另外,在箭毒化加阿托品化的神经节中,还发现少数细胞对节前神经的串刺激发生一个持续约一分钟的超极化电位。它也具有抗胆碱能受体阻断剂的性质,受低钙高镁溶液可逆性阻抑,为此我们命之为“极慢抑制性突触后电位”(vs-IPSP),以区别于“慢抑制性突触后电位”(s-IPSP),后者是通常用以表示一种胆碱能性的慢电位。本文所述的这两种非胆碱能性的突触电位有关递质,尚待探索。     

苍白球γ-氨基丁酸能神经传递及其与神经系统疾病的关系

苍白球是基底神经节间接环路的重要核团,在机体运动功能调节中发挥重要作用。近年来,苍白球在基底神经节正常及异常功能调节中的重要性已日渐受到重视。然而,目前对苍白球内各种神经递质系统的功能活动了解较少。GABA是苍白球主要的神经递质。采用电生理记录、免疫组织化学及行为测试等实验方法,人们对大鼠苍白球GABA能神经传递系统的受体分布及功能活动有了新的认识。形态学研究揭示,苍白球存在GABAA受体及其苯二氮卓结合位点和GABAB受体。在亚细胞水平,GABAA受体主要位于对称性突触(GABA能突触)的突触后膜,而GABAB受体则位于对称性突触和非对称性突触(兴奋性突触)的突触前膜及突触后膜。功能学研究进一步揭示,激活苍白球突触前膜GABAB自身和异源性受体可分别减少GABA和谷氨酸释放;激活突触后膜GABAB受体,可引起苍白球神经元超极化。除GABAB受体外,激活苍白球GABAA受体苯二氮卓结合位点及阻断GABA重摄取可延长GABA电流持续时间,从而改变苍白球神经元兴奋性。与离体实验结果相一致,激活苍向球GABAB受体和苯二氮卓结合位点及阻断GABA重摄取可引起整体动物旋转行为。苍白球GABA神经递质系统与帕金森病病因学及癫痫发病有关。已证实,苍白球神经元放电频率的降低及簇状放电的产生与帕金森病运动减少及静止性震颤等症状直接相关。此外,电牛理及行为学实验发现,新型抗癫痫药物替加平可调节苍白球神经元功能活动．这为进一步了解苍白球与癫痫发病的关系提供了新的理论及实验依据。     

突触小泡膜蛋白与神经递质释放的局部调节

突触小泡膜蛋白及其在神经递质释放过程中的作用已取得若干研究进展.突触素I、SY蛋白、SO蛋白、SB蛋白、SG蛋白等都是突触小泡膜的重要蛋白质,这些蛋白质在突触小泡的贴靠、膜融合及胞吐作用中起着局部自主性调节作用.     

生物质谱在细胞信号转导研究中的应用

近几年快速发展起来的生物质谱技术 ,依靠 (酶解后肽段 )精确质量数测定和随机肽序列标签分析 ,实现了对蛋白质高通量的鉴定 ,并被成功地用于蛋白质相互作用和蛋白质磷酸化等翻译后修饰研究。与传统的研究手段相比 ,上述技术能够在一次实验中对多信号通路中所有磷酸化的蛋白质分子及其磷酸化位点进行鉴定 ,已成为蛋白质组学最新发展中令人关注的一个热点。简要综述质谱技术应用于上述工作中的 3种策略     

纹状体中等多棘神经元侧抑制效应与基底神经节运动功能调控

中等多棘神经元(medium spiny neurons,MSNs)是纹状体的主要投射神经元,其细胞膜上表达的不同类型多巴胺(dopamine,DA)受体,分别参与基底神经节直接与间接两条运动神经通路功能的调节。近年来发现,纹状体相邻MSNs之间还存在突触连接,这种突触结构对直接或间接通路的电活动产生侧抑制效应(lateral inhibition),并通过其前馈作用进一步调节基底神经节信息输出核团的兴奋性。因此,纹状体MSNs的侧抑制效应对运动的精确调节具有重要意义。本文拟从纹状体神经元构筑与侧抑制突触效应、纹状体MSNs侧抑制突触效应参与基底神经节调控的生理学机制、MSNs侧抑制效应异常与帕金森病(Parkinson's disease,PD)等方面对纹状体MSNs侧抑制效应与基底神经节功能调控的机制进行综述。     

吗啡及第二信使对鼠脑细胞膜蛋白质磷酸化的调节

 本文研究了几种蛋白激酶活化剂及吗啡对脑细胞膜蛋白质磷酸化的调节。cAMP刺激了一种68KDa蛋白质和几种60KDa相关的蛋白质的磷酸化作用,Ca~(++)刺激68KDa和50KDa蛋白质的磷酸化。μ吗啡受体的特异性兴奋剂D-脑啡肽(DAGO)增加68KDa蛋白质的磷酸化,而吗啡K受体的特异性兴奋剂,Bremazocyne抑制这一蛋白质的磷酸化。蛋白激酶c的特异性活化剂——磷脂酰丝氨酸(PS)和甘油二油酸酯(DO)不促进这一磷酸化。相反,却抑制cAMP、Ca~(++)、和DAGO所刺激的68KDa蛋白质的磷酸化。结果表明,在鼠脑细胞膜存在一种68KDa专一的蛋白激酶,其活性受吗啡及几种细胞内信使分子,如cAMP、Ca~(++)和DO的调节。     

AMPA受体的磷酸化与突触可塑性

突触可塑性在学习记忆中发挥了重要作用,AMPA(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid,AMPA)受体功能和运输的调节是突触可塑性机制研究的重要环节。在突触可塑性发生过程中,激酶和磷酸酶能够调节AMPA受体C末端的磷酸化水平,进而影响AMPA受体运输。对于AMPA受体磷酸化的研究能够加深我们对突触可塑性机制的理解。     

植物蛋白磷酸化的检测方法

蛋白磷酸化是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式,几乎参与植物所有生命过程的调节。蛋白磷酸化过程主要指在蛋白激酶的催化作用下,将三磷酸腺苷(ATP)上的γ位磷酸基团转移到底物蛋白特定氨基酸残基上的过程。底物蛋白上被磷酸化的常见氨基酸有丝氨酸、苏氨酸及酪氨酸,磷酸基团与氨基酸中的羟基通过酯键连接。该文详细描述了几种常用的蛋白质体外及体内磷酸化的检测方法及注意事项。