KCNE2的两种突变体I57T和V65M对Kv4.3通道功能的调节

Mink相关蛋白1(MiRP1)是由KCNE基因家族成员KCNE2编码的具有一个跨膜结构的小分子蛋白质,发生在KCNE2上的相关突变能够引起遗传性长QT间期综合症(long QT syndrome,LQT6),但其机制不明.以往的工作表明,MiRP1调节瞬间外向钾电流(transient outwatd current,Ito)的功能,对维持心电稳定性具有重要的调节作用.在哺乳细胞系COS-7表达系统利用膜片钳全细胞记录方式,研究了两种LQT6相关的突变体157T和V65M对Kv4.3通道功能的影响,从MiRP1对Ito功能调控的改变探讨LQT6引起心律失常的电生理机制.结果表明,KCNE2与Kv4.3共表达后对通道功能具有明显的调控作用,使通道的激活和失活明显减慢,电压依赖性失活发生正向移位,同时加快Kv4.3通道从失活中的恢复.157T与Kv4.3共表达的通道,门控动力学以及通道的恢复特性更接近Kv4.3单独表达的通道,表现为丧失KCNE2的功能--"loss of function",而V65M的作用则与之刚好相反,对Kv4.3门控动力学和恢复特性的调节较KCNE2更强,同时,使通道电流密度明显降低,表现为增强KCNE2的功能--"gain of function".由此推论,KCNE2对Ito功能有重要的调节作用,发生在KCNE2基因上的突变,无论是增强(V65M)还是减弱(I57T)KCNE2的功能都可能通过改变Ito在心脏电稳定性中的贡献,从而使心脏在某些条件下发生心律失常.     

电压门控快钾通道蛋白Kv4.3的抗体制备及检测

Kv4(voltagegated K^ channel4)是在哺乳动物心脏和脑组织中广泛表达的一类钾离子通道蛋白．它主要介导心肌细胞和神经细胞中的A-型(快速失活型)K^ 电流,是构成中枢神经系统和心肌细胞中的快速失活外向型电流的基础．Kv4．3是电压门控钾离子通道3种α亚基之一．通道中含有许多具有调节作用的辅助亚基,它们通过与Kv4．3互作实现对通道的调节．本研究根据人类氨基酸序列以MAPs法制备抗Kv4．3抗体．MAP由4条相同的17肽段连接成锥形结构分子．以MAP或MAP与佐剂免疫新西兰白兔,抽提了免疫前血清和免疫后血清,并对抗体的滴度进行评价．MAPs在白兔体内诱导出了效价比为1：1000的抗Kv4．3特异性抗体．     

敬钊毒素-V对Kv4.3通道的抑制作用

K+通道亚型Kv4.3在调节心肌细胞动作电位的幅度与时程方面具有重要作用,是治疗心律失常的有效作用靶点,但目前世界上该通道的特异性抑制剂非常缺乏。敬钊毒素-V(Jingzhaotoxin-V,JZTX-V)是从敬钊缨毛蜘蛛粗毒中纯化到的一种新型肽类神经毒素,能够部分抑制大鼠背根神经节细胞上的瞬时外向K+电流,其半数有效抑制浓度(IC50值)为52.3nmol/L。为了研究JZTX-V对Kv4.3通道的作用,本实验通过多肽固相化学合成的方法得到JZTX-V,并用双电极杆电压钳技术检测JZTX-V对表达在非洲爪蟾卵母细胞上的Kv4.3通道电流的作用。结果显示,JZTX-V能够完全抑制Kv4.3通道电流,并且这种抑制作用具有浓度依赖性和时间依赖性,其IC50值为425.1nmol/L,JZTX-V还能够使通道的电流-电压关系曲线和稳态失活曲线分别向去极化方向漂移大约29mV和10mV,改变Kv4.3通道的动力学特征,因此我们推测JZTX-V是一种Kv4.3通道门控调制毒素。以上研究结果对于开发心肌Kv4.3通道的分子探针及以Kv4.3通道为靶点的药物设计具有借鉴作用。     

辅助亚基KChIPs对Kv4钾通道的“钳制”调节作用

快速失活电压门控型钾通道对于神经元兴奋性发挥重要的调节作用,从而影响神经元的功能,如疼痛的信号传导等.拥有四个钙结合位点"EF-hand"的胞浆蛋白KChIPs(Kv channel-interacting proteins)属于神经钙感受器(NCS)家族,与Kv4(Shal)的α亚基共组装成为天然复合体,在神经元和心肌分别编码瞬间低阈值A型K+电流ISA(transient subthreshold A-type K+ current)和瞬间外向K+电流ITO(transient outward K+ current).辅助亚基KChIPs与Kv4 N端的特异性结合有助于电压门控钾通道四聚体的形成和稳定,从而增加通道向细胞膜表面的转运,并调节通道的失活动力学和恢复速率等.本文基于近期解析出的Kv4 N末端与KChIP1的复合晶体结构,着重阐述Kv4钾通道与其辅助亚基KChIPs的相互作用机制.在Kv4 N端/KChIP1复合结晶体中,每一个KChIP1分子分别与两个邻近的Kv4 N末端相结合,即单个KChIP1同时与周围的两个Kv4相互作用,而形成分子数比为4:4的"钳制"结构.Kv4和KChIPs相互作用的结构机制为基于结构的化合物设计以及治疗膜兴奋性相关疾病提供了基础.     

不同年龄大鼠心肌细胞瞬时外向钾电流的变化

本文旨在研究心肌细胞瞬时外向钾电流(transient outward potassium current,Ito)的随龄变化及其药物反应性改变。Sprague Dawley大鼠28只,分为青年组(3~5月龄)、成年组(13~15月龄)和老年组(22~24月龄)。酶法分离心室肌细胞,应用全细胞膜片钳技术记录各组Ito。并于细胞外液分别加入1.0μmol/L异丙肾上腺素和2.0mmol/L4-氨基吡啶干预,观察Ito的变化。结果显示,与青年组和成年组相比,老年组Ito电流密度显著增加。门控动力学研究显示,老年组Ito电流稳态激活曲线左移,通道关闭态失活速率明显降低,稳态失活后恢复速率加快,而稳态失活过程无明显变化。老年组Ito对选择性抑制剂4-氨基吡啶的反应性与青年组和成年组相似,但老年组Ito对β受体激动剂异丙肾上腺素的反应性却明显弱于青年组和成年组,各组电流密度分别增加55.9%、127.5%和125.8%。上述结果提示,随着大鼠年龄的增加,心肌细胞Ito电流密度显著升高,与通道门控的激活、关闭态失活和失活后恢复机制改变有关,且老年鼠Ito对异丙肾上腺素的反应性降低。     

兔LQT2模型心室肌复极化的性别差异

本研究旨在探讨长QT综合征（long QT syndromes,LQTS）室性心律失常发生的性别差异及其电生理机制,初步观察了不同性别兔LQT2模型左心事原已存在的电生理异质性和心事复极动力学的特征。实验分为3组,上下常组以标准台氏液灌流;LQT2模型组给予含100gmol／L dl-sotalol的台式液灌流;LQT2模型＋低钾组给了含3．0mmol／LKCl、100μmol／L dl-sotalol的台式液灌流。采用冠状动脉旋支灌注兔左室心肌楔形组织块标本,应用浮置玻璃微电极记录技术进行记录。给予基础刺激周长（basic cycle length,BCL）为500、l000和2000ms的S1刺激,同步记录心事肌内膜侧、外膜侧细胞动作电位,并记录跨壁心电图：在BCL为500和1000ms时加用S2程序刺激以记录动作电位时程（action potential duration,APD）恢复曲线。研究发现：在不同刺激频率时,3组实验雌兔心肌细胞的跨壁复极化离散（transmural dispersion of repolarization,TDR）、APD恢复曲线斜率均大于雄兔,有显著性差异（P〈0．05）,并呈频率依赖性;LQT2模型组及LQT2模型＋低钾组雌雄兔TDR、APD恢复曲线斜率较正常组明显增人（P〈0．01）。BCL为1000ms时,LQT2模型组雌兔7例中1例发生尖端扭转性窀性心动过速（torsade de pointes,TdP）;LQT2模型＋低钾组雌兔7例中5例诱发TdP,雄兔7例中2例诱发TdP,有显著性差异（P〈0．05）。结果提示：LQT2模型心肌原已存在的电生理异质性和动态异质性均有明显的性别差异,并≯频率依赖性。存LQT2模型中,TDR以及APD恢复曲线斜率的增大可能是雌性动物较雄性更易发生尖端扭转性心律失常的原因。     

三氧化二砷对心肌细胞膜延迟整流钾通道蛋白表达的影响研究

目的:观察不同剂量的三氧化二砷(arsenic trioxide,As2O3)对心肌细胞膜上延迟整流钾电流蛋白表达的影响。方法:将豚鼠随机分为4组:正常对照组、As2O3小剂量组(0.4 mg/kg)、中剂量组(0.8 mg/kg)、大剂量组(1.6 mg/kg),给药后不同时间间隔记录心电图,测量QT间期和RR间期,计算QTc的值的变化,同时应用荧光免疫组化技术检测心肌延迟整流钾通道IKr、IKs通道蛋白的表达量。结果:1在不同剂量的As2O3作用下,0.8 mg/kg和1.6 mg/kg As2O3组的豚鼠QTc明显延长,并且这种延长作用与给药剂量和时间密切相关。在2 h的观察时间内,0.8 mg/kg和1.6 mg/kg As2O3分别使QTc从对照组的324±7 ms延长到368±11 ms(P0.01)和388±11 ms(P0.01)。2大剂量组豚鼠心肌缓慢型延迟整流钾通道Kv LQT1和GPERG蛋白表达与对照组相比显著降低(P0.01)。结论:As2O3对豚鼠心肌QT间期有明显延长效果,其机制可能与降低Kv LQT1和GPERG蛋白的表达,影响了钾通道的功能有关。     

蝎毒耐热蛋白对大鼠海马神经元钠通道的抑制作用

应用全细胞膜片钳技术观察蝎毒耐热蛋白（scorpion venom heat resistant protein,SVHRP）对急性分离大鼠海马神经元电压依赖性钠通道的影响。结果表明,急性分离大鼠海马神经元产生的河豚毒素（tetrodotoxin,TTX）敏感的电压依赖性钠电流被SVHRP浓度依赖性地抑制,半数抑制浓度为（0．0034±0．0004）μg／mL,Hill常数为0．4361±0．0318;SVHRP可使钠通道稳态激活曲线向电压的正方向移动,正常TTX敏感的钠通道的半数激活电压（V1/2）为（-34．38±0．62）mV（n=16）,给予0．1μg／mL的SVHRP后V1/2为（-23．96±0．41）mV（n=8,P〈0．05）,斜坡因子（κ）由正常的4．52±0．52变为3．73±0．08（n=8,P〈0．05）。SVHRP亦能改变电压依赖性钠通道的稳态失活曲线,使其向电位的负方向移动,SVHRP处理前钠通道半数失活电压（V1/2）为（-32．60±1．52）mV,κ为6．73±0．51（n=16）;0．1μg／mL的SVHRP处理后V1/2变为（-50．69±2．55）mV（n=8,P〈0．01）,κ为5．49±0．72（n=8,P〈0．05）。结果提示,SVHRP能抑制电压依赖性钠电流,改变钠通道的动力学特性,抑制其激活,促进其失活,从而影响神经元的兴奋性,这可能是其抗癫痫的机制之一。     

Kv3.4通道参与15-羟二十碳四烯酸诱导的大鼠肺动脉收缩

通过组织浴槽血管环方法观察Kv3．4通道特异阻断剂BDS-Ⅰ对15-羟二十碳四烯酸（15-hydroxyeicosatetraenoic acid,15-FETE）收缩肺动脉血管的影响;通过酶法分离、培养Wistar大鼠肺动脉血管平滑肌细胞（pulmonary artery smooth musclecells,PASMCs）,RT-PCR和Western blot技术观察15-HETE对大鼠PASMCs上Kv3．4通道表达的影响,以探讨Kv3．4通道在15-HETE收缩肺动脉过程中的作用。结果如下：（1）15-HETE以浓度依赖方式使肺动脉环张力增加,对缺氧组大鼠肺动脉环张力作用更为明显,与正常对照组相比差异显著;（2）除去肺动脉内皮后,15-HETE引起血管收缩的强度较内皮完整时增强,呈剂量依赖性收缩反应;（3）阻断Kv3．4通道可抑制15-HETE收缩肺动脉;（4）15-HETE下调PASMCs膜上Kv3．4通道mRNA及蛋白质表达。上述观察结果提示Kv3．4通道参与由15-HETE引起的缺氧肺动脉血管收缩（hypoxic pulmonary vasoconstriction,HPV）。     

海南捕鸟蛛毒素-Ⅵ，一种新型的抑制昆虫电压门控钠通道失活的狼蛛神经毒素

通过阳离子交换和反相HPLC柱层析从海南捕鸟蛛（Ornithoconus hainana）粗毒中分离到一种新型的神经毒素,海南捕鸟蛛毒素-Ⅵ(HNTX-Ⅵ), 由34个氨基酸残基组成,含有6个保守的半胱氨酸残基. 运用全细胞膜片钳技术,研究了HNTX-Ⅵ对电压门控钠通道的影响.先前从海南捕鸟蛛粗毒中分离到的几种毒素,具有抑制哺乳动物钠通道激活的特性.本文研究结果表明,HNTX-Ⅵ能以类似于δ-atractoxins作用方式延缓蜚蠊背侧不成对中间(dorsal unpaired median,DUM）神经细胞的钠通道的失活,且导致钠通道稳态失活变得不完全,在预钳制电压大于-55 mV时形成不完全失活结构. HNTX-Ⅵ的这种新的功能不仅为探索钠通道的门控机制提供了有用的工具,也为开发新的安全的杀虫剂提供理论基础.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

真菌类遗传学分析的知识结构教学

本文以认知结构理论为指导,讨论了真菌类遗传分析与高等动植物遗传分析的内在联系,认为利用这种内在联系进行教学可收到好的效果并说明了作者的具体教学过程。 Abstract:In the paper, the relationship between genetic analysis of Fungi and genetic analysis of high animal and plant was discussed.A good results were obtained when we adopted this method in the teaching.     

Cause of Senescence of Nine Sorts of Flowers

The levels of endogenous phytohormones and respiratory rate in nine sorts of flowers such as Cymbidium faberi Rolfe, Nopalxochia ackermannii Kunth and others were investigated both at full bloom and senescence and meanwhile the effect of exogenous phytohormones on prolonging the blossoms and promoting ethylene production were tested. There is a high content of endogenous ethylene in all the long-lived flowere, about 3–16 folds higer than the short-lived ones. There is a high level of ABA at full blooming flowers of short-lived flowers, in which there is no or only some cytokinins in it, but the ratio of CTK (6BA+zeatin)/ABA is smaller(l.7). The endogenous ABA reached a much higher level at senescence in all nine sorts of flowers, so it is reasonable to consider that it is ABA which plays an important role of regulation in controlling flower's senescence. There is a much higher level of GA3 and zeatin in the long-lived flowers which is not demonstrated in the shortlived ones. The respiratory rate is one of the factors controtling the longevity of flowers, but it does not play a decided role. Application of 6BA and zeatin prolongs distinctly orchid’s longevity, however exogenous IAA through the promotive action on ethylene production, evidently extends the longevity of the flowers of the Nopalxochia ackermannii Kunth.     

龙胆科药用植物化学成分的研究现状

龙胆科植物在我国的分布范围很广,且多数为药用植物,其多数种属的药用植物,至今其化学成分尚未被系统研究。综述了目前龙胆科药用植物的化学成分的研究现状及一般提取方法,对近年来发现的环烯醚萜及裂环烯醚萜类化合物进行了总结,为本科药用植物的更深入研究提供了参考。     

Time of detection of recessive genes: effects of system of mating and number of examined individuals

Summary Anthers were cultured from two sets of seven lines of hexaploid wheat (Triticum aestivum L.) with different cytoplasms, the euplasmic nucleus donors, Siete Cerros 66 and Penjamo 62, as well as their six alloplasmic lines derived from wild relative species of the genera Triticum and Aegilops. Significant cytoplasmic and nuclear effects but no cytoplasmic-nuclear interaction were found for embryogenic anther response, with the best performance of Penjamo 62 in Ae. kotschyi cytoplasm. Plant regeneration was not affected significantly by the cytoplasmic background of the lines cultured. The possible genetic implications of the observed cytoplasmic and nuclear influences on the in vitro haploid induction of wheat are discussed.     

The effects of glutamine of the maintenance of embryogenic cultures of Cryptomeria japonica

Summary Embryogenic tissues of sugi (Cryptomeria japonica) were induced on a modified Campbell and Durzan (CD) medium containing 1 μM 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 600 mg l⁻¹ glutamine, and subcultured in the medium of the same composition for over 1 yr. This resulted in a mixed culture of embryogenic and non-embryogenic cells. When embryogenic cells were isolated and cultured independently, their capacity to form embryogenic aggregates was lost. Thus, the non-embryogenic cells present within a mixed culture system were essential to the formation of embryogenic aggregates. When embryogenic tissues were isolated and cultured independently on a high glutamine-containing (2400 mg l⁻¹) medium, dry weights and endogenous levels of glutamine increased, and the tissue could generate a large number of embryogenic aggregates. Amino acid analysis of embryogenic and non-embryogenic cells from the maintenance culture indicated a higher level of glutamine was present in the latter. The high endogenous level of glutamine in the non-embryogenic portion of mixed cell masses may be the supplier of glutamine for maintaining the embryogenic property of the tissues.     

Photoregulation of seed germination of wild-type and of an aurea-mutant of tomato

Seed germination of an aurea mutant of tomato ( Lycopersicon esculentum Mill.) is promoted by continuous irradiation with red, far-red or long-wavelength far-red (758 nm) light as well as by cyclic irradiations (5 min red or 5 min far-red/25 min darkness). Far-red light applied immediately after each red does not change the germination behaviour. Seed germination of the isogenic wild-type, cv. UC-105, is promoted by continuous and cyclic red light while it is inhibited by continuous and cyclic far-red light and by continious 758 nm irradiation. Far-red irradiation reverses almost completely the promoting effect of red light. The promoting effect (in the aurea mutant) and the inhibitory effect (in the wild-type) of continuous far-red light do not show photon fluence rate dependency above 20 nmol m⁻² s⁻¹. It is concluded that phytochrome controls tomato seed germination throgh low energy responses in both the wild type and the au mutant. The promoting effect of continuous and cyclic far-red light in the au mutant can be attributed to a greater sensitivity to P_fr.