硒对心肌质膜(Ca~(2+)·Mg~(2+))-ATPase和肌浆网Ca~(2+)-ATPase活力的影响

本文以豚鼠和大白鼠心肌肌浆网膜(SR)Ca~(2+)-ATPase的活力,心肌质膜(SL)(Ca~(2+)Mg~(2+))-ATPase的活力和电子显微镜的方法探索克山病病区粮中低硒与心肌细胞钙转运调控的共系,实验结果为硒对克山病有预防作用的观点提供了新的理论依据,并进一步支持了“克山病是一种心肌线粒体病”的观点。     

大麦根细胞质膜Ca~(2+)-ATP酶和Ca~(2+)转运系统的特性

用大麦质膜微囊研究细胞质膜 Ca~(2+)转运过程,发现质膜 Ca~(2+)—ATP酶在反应系统中不存在Mg~(2+)时可正常表现活性。跨膜Ca~(2+)转运按其对Mg~(2+)的需求可分为两个过程,一个是不需Mg~(2+)的、具高Ca~(2+)亲和力和较低的转运能力;另一个则是需Mg~(2+)的、具低Ca~(2+)亲和力和较高的转运能力。前者的动力学特征与Ca~(2+)—ATP酶相近,而后者则相差很大。据此推测,大麦根细胞质膜上除Ca~(2+)—ATP酶外,还存在另一个不同的Ca~(2+)转运系统。由两者分别承担的Ca~(2+)转运过程在细胞钙信使系统中可能起着不同的作用。     

金属离子与CaM及Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase相互作用的荧光光谱和荧光偏振研究

根据Cd~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)和Al~(3+)对丹磺酰标记钙调蛋白(D-CaM)的荧先强度、最大发射波长及偏振度的影响来研究它们对CaM及Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase构象变化的影响.研究发现,无论溶液中是否存在Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase,Cd~(2+)、Pb~(2+)和Hg~(2+)对D-CaM的荧光最大发射波长、偏振度的影响以Cd~(2+)的最大,Pb~(2+)次之,Hg~(2+)最小,Al~(3+)对D-CaM产生的影响与这三种二价金属离子的并不相同.这证明这几种离子与CaM和Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase的作用并不遵循同样的机理.     

稀土元素Pr~(3+)、Nd~(3+)对蚕豆(Vicia feba)叶片原生质膜上Ca~(2+)·Mg~(2+)-ATPase活性的影响

本文介绍用二相分配法制备蚕豆叶片原生质膜上的Ca~(2+)·Mg~(2+)-ATPase,用以研究镧系,稀土离子对此酶活性的影响。初步证实Pr~(3+)、Nd~(3+)对依赖于CaM的以及不依赖于CaM的蚕豆叶片原生质膜上Ca~(2+)·Mg~(2+)-ATPase活性的抑制不是CaM专一的。     

aFGF对人脐静脉内皮细胞TPK、PKC活性及Ca~(2+)浓度的影响

为了观察酸性成纤维细胞生长因子 ( acidic fibroblast growth factor,a FGF)与人脐静脉内皮细胞 ( human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)膜上特异受体结合后引起的细胞内信号转导途径 ,探讨 a FGF导致细胞增殖的机理 ,经 Scatchard曲线分析人脐静脉内皮细胞膜受体性质 .以不同浓度的 a FGF处理人脐静脉内皮细胞 ,利用 [γ- 3 2 P]ATP参入外源性底物的方法测定受体的酪氨酸蛋白激酶 ( tyrosine protein kinase,TPK)及蛋白激酶 C( protein kinase C,PKC)的活性 ;用 Fura-2 /AM为荧光指示剂测定 [Ca2 + ]i.结果显示 :Scatchard曲线证明 a FGF与 HUVEC膜受体特异结合呈一条曲线 ,即受体为一种结合位点 ,Kd 为 3.6× 1 0 -10～ 9.6× 1 0 -10 mol/L,每个细胞受体数为2 70 90 .随着 a FGF浓度增加 ,TPK及 PKC活性随之升高 .当 a FGF浓度为 1 .1 2 mg/L时 ,a FGF处理组的 TPK活性是对照组的 3倍 ;膜 PKC活性是对照组 3.4倍 ,胞浆 PKC活性是对照组的 1 .87倍 .胞浆 [Ca2 + ]是对照组的 3倍 .结果指出 :该细胞中 a FGF受体具有 TPK活性 .TPK激活后进一步促进蛋白质和酶磷酸化级联反应 ,而使 PKC活性及 [Ca2 + ]i 升高 ,即 PKC和 Ca2 + 为 TPK的下游信号分子 ,进一步促进基因表达增加 ,导致细胞增殖 .     

红光和远红光对绿豆叶绿体Ca^2＋—ATP酶活性的影响

10分钟虹光照射抑制绿豆叶绿体Ca~(2 )-ATPase活性,远红光照射有逆转红光的作用。酶活性的高低取决于最终照射的光质。红光照射后2小时,叶绿体Ca~(2 )-ATPase活性增加。红光和远红光对离体的叶绿体Ca~(2 )-ATPase活性没有显著影响。     

跨膜Ca~(2+)梯度对肌质网Ca~3+-ATP酶调节的特异性

我们曾报道跨膜Ca~(2+)梯度可通过膜脂影响肌质网Ca~(2+)-ATP 酶的构象和活性。本文就跨膜Ca~(2+)梯度对肌质网Ca~(2+)-ATP 酶的调节是否具有特异性作进一步研究。结果表明这种特异性表现在两方面:一是跨膜Ca~(2+)梯度对肌质网Ca~(2+)-ATP 酶功能的调节不能归结于跨膜Ca~(2+)浓度梯度所导致的膜电位的作用,离子载体FCCP 可消除跨膜电位但并不影响肌质网Ca~(2+)-ATP 酶的活力;二是其它二价金属离子如Sr~(2+)的跨膜梯度对肌质网Ca~(2+)-ATP 酶活力基本无影响。荧光偏振系列探剂n-AS 测定的结果表明跨膜Ca~(2+)与Sr~(2+)梯度对嵌有Ca~(2+)-ATP 酶的脂酶体的中部流动性的影响有较大差异。而Ca~(2+)-ATP 酶的Ca~(2+)结合位点正处于脂双层中部,这进一步提示膜脂参与了跨膜Ca~(2+)梯度对Ca~(2+)-ATP 酶的调节作用。     

GM1对肌质网Ca~(2+)-ATPase活性及膜流动性的影响

外源性GM1对肌质网Ca2+-ATPase的水解及转运活性都有明显的抑制作用.在GM1浓度为0～8nmol/mg蛋白质范围内抑制作用具有浓度依赖性.当GM1浓度达到8nmol/mg蛋白质时,酶活性受到最大抑制,此时水解活性降低51%,转运活性降低49%.荧光偏振测定结果表明:GM1参入后,肌质网膜流动性降低.     

Na~(+)、Ca~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)与HSA相互作用的~(23)(Na)-NMR研究

 本文应用~23Na-NMR波谱技术,研究了Na~(+)、Ca~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)与人体血清白蛋白(HSA)的相互作用。在实验基础上,通过引入两位快交换模型,拟合计算获得了Na~(+)与HSA相互作用的结合常数和处于结合状态Na~(+)的相关时间;实验表明Ca~(2+)能与Na~(+)竞争同HSA结合,拟合计算获得了两者与HSA相互作用结合常数的比值,棕榈酸钠能增强Ca~(2+)同Na~(+)竞争与HSA结合的能力;从实验上未能观察到Cu~(2+)、Zn~(2+)能同Na~(+)竞争与HSA相互作用的证据。     

红闪光对绿豆幼苗生长发育的影响

红闪光对绿豆幼苗的生长发育有明显影响。实验发现,与普通的日光生长条件相比,经红闪光(加普通绿光和蓝光)处理的绿豆幼苗的茎生长比较快,而叶片生长比较缓慢。同时,叶片叶绿素含量较少,叶重也较轻,示红闪光使绿豆幼苗的干物质积累受阻。这种差别随红闪光处理时间的延长越来越明显。此外,红闪光还大大增强了 1叶的UBE强度。这些结果表明,红闪光处理不利于绿豆幼苗的生长发育。     

Ca2+/CaM介导生长素对小麦胚芽鞘细胞NAD激酶的刺激作用

外源ＩＡＡ 处理可以显著增加小麦胚芽鞘细胞ＮＡＤ 激酶的催化活性,钙离子可以增强ＩＡＡ 的作用效果,而钙离子通道抑制剂ＬａＣｌ３ 则起强烈的抑制作用,但在存在钙离子的条件下,这种抑制作用可以被钙离子载体Ａ２３１８７ 消除;钙调蛋白能够在离体条件下激活经过ＤＥＡＥ 纤维素柱纯化的小麦胚芽鞘ＮＡＤ激酶,经过ＩＡＡ 处理的胚芽鞘细胞中能够刺激ＮＡＤ 激酶活性的钙调蛋白含量明显增加,ＩＡＡ 的这一作用受ＬａＣｌ３ 的抑制。上述结果表明Ｃａ２＋ ／ＣａＭ 复合物介导了生长素对小麦胚芽鞘细胞ＮＡＤ 激酶活性的促进作用。     

蓝光对绿豆下胚轴愈伤组织形成和生长过程中蛋白质代谢的影响

蓝光、白光和黑暗对绿豆下胚轴愈伤组织形成和生长过程中蛋白质代谢的影响不同。培养后３～１８ ｄ ,蓝光处理材料的可溶性蛋白质含量明显高于白光处理,更高于黑暗培养的材料。蓝光和白光明显促进３Ｈ亮氨酸掺入蛋白质,而蓝光和白光处理后游离氨基酸含量与黑暗对照相比,下降时间早,幅度大。在培养过程中,蛋白酶活性的变化与游离氨基酸相似。蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺（ＣＨＭ） 抑制愈伤组织生长,其中以蓝光最大,白光次之,黑暗最小。在培养基中加入ＣＨＭ 愈早,抑制程度愈大。实验表明,ＣＨＭ 抑制愈伤组织蛋白质合成,也是以蓝光最甚。由此可见,蓝光促进绿豆下胚轴愈伤组织的形成、生长和蛋白质合成。     

Zn~(2+)在菹草叶片中的积累及其植物毒理学效应

以广泛分布的沉水植物--菹草为研究对象,通过添加不同浓度Zn2+(0、5、10、15和20 mg·L~(-1))的10% Hoagland营养液培养7 d,分析Zn~(2+)在水生植物中的积累及其诱导产生的毒理学作用.结果发现:随着培养液中Zn~(2+)浓度的增加,(1)菹草叶片中Zn~(2+)含量极显著上升.(2)Zn~(2+)处理使菹草产生明显的矿质营养失衡症状,主要表现为显著增加了对Fe~(2+)的吸收和降低了对P~(5+)和Na~+的吸收.(3)光合色素中,叶绿素a和b、类胡萝卜素先升后降,分别在5、5和10 mg·L~(-1)处理浓度时最多;叶绿素a/b一直下降.(4)GSH含量在5 mg·L~(-1)时达到峰值后减少,而AsA则为逐渐降低.(5)各处理浓度都使ATP和可溶性蛋白含量明显减少.(6)电镜观察发现,正常条件下Ca~(2+)主要分布在胞间隙和液泡中,细胞基质中较少;添加Zn~(2+)后,胞间隙和液泡中的Ca~(2+)逐渐进入细胞质,使细胞质中Ca~(2+)浓度明显升高,在质膜内侧、细胞核和叶绿体中都出现大量呈圆环状的黑色钙颗粒.综合分析认为,AsA对Zn~(2+) 胁迫反应最敏感,Zn~(2+)对菹草产生毒害的临界浓度为5～10 mg·L~(-1).     

闪光对绿豆幼苗生长发育的影响

本实验研究了在闪光条件下绿豆幼苗的生长发育情况。实验发现,与普通的日光生长条件相比,绿豆幼苗在闪光条件下叶的伸长、叶片的扩张生长比较差,但茎的伸长无明显差别;叶重比正常日光下的低,叶绿素含量也比较少。这种差别随闪光处理时间的延长越来越明显。此外,闪光也使UBE强度大大增强了。这些结果表明,闪光处理对绿豆幼苗的生长不利。     

慢性间断低氧暴露对大鼠心肌线粒体ATP酶及吸链酶复合物的影响

目的:研究慢性间断低氧暴露对大鼠心肌线粒体Na 、K -ATPase和Ca2 、Mg2 -ATPase以及呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性的影响.方法:经慢性间断低氧暴露(模拟海拔3 000 m、5 000 m分别低氧,每天4 h,共2周,最后8 000 m低氧4 h)和急性低氧(模拟海拔8 000 m低氧4 h)的大鼠,断头处死,迅速取出心脏,分离心肌线粒体,用水解磷酸根法测定ATP酶活性,用Clark氧电极法测定呼吸链酶复合物的活性.结果:①慢性间断低氧暴露对大鼠心肌线粒体Na 、K -ATPase的活性无明显影响.②急性低氧大鼠心肌线粒体Ca2 、Mg2 -ATPase的活性较正常大鼠显著降低,而慢性间断低氧暴露大鼠心肌线粒体Ca2 、Mg2 -ATPase的活性则明显升高,接近正常水平.③急性低氧大鼠心肌线粒体呼吸链酶复合物I(NADH-CoQ还原酶)、复合物Ⅱ(琥珀酸-CoQ还原酶)、复合物IV(细胞色素氧化酶)活性较正常大鼠显著降低,而经慢性间断低氧暴露后,三者的活性均显著提高.相同实验条件下,低氧对复合物Ⅲ(CoQ-细胞色素C还原酶)活性无明显影响.结论:慢性间断低氧暴露可以显著提高心肌线粒体Ca2 、Mg2 -ATPase和呼吸链酶复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的活性,从而改善低氧时心肌线粒体呼吸链的功能,维持心肌正常能量代谢,最终提高心肌收缩和舒张功能.     

钙和钙离子载体A23187对水稻早期胚胎离体发育的影响

研究了不同浓度的钙(Ca^2 )和钙离子载体A23187对水稻早期胚胎离体发育的影响。结果表明：(1)Ca^2 对授粉后3～5d水稻胚胎离体发育的调控具有时间和浓度效应。培养基中不含Ca^2 或Ca^2 浓度较高(10^-1mol／L)时,3d原胚离体分裂和生长完全受到抑制;4～5d早期分化胚受到一定程度的影响;而Ca^2 浓度为10^-3mol／L时,不同时期的水稻胚胎均表现出最佳的生长速度和最高的离体胚胎发生频率;在相同的钙浓度条件下,胚龄越大,胚胎发生频率及总诱导频率越大。(2)A23187影响水稻胚胎的离体生长和形态发生：胚胎越小,影响越大;浓度越高,抑制作用越强。     

KT和Ca2+对绿豆下胚轴原生质体的体积和CaM含量的影响

以黄化绿豆幼苗下胚轴原生质体为材料,探讨钙信使系统在KT诱导原生质体体积变化中的作用。lμmol/L KT可诱导含钙培养液中绿豆下胚轴原生质体膨大,处理后30min达到最大体积。Ca2 通道阻断剂Verapamil、Ca2 通道竞争性抑制剂LaCl3和钙调素拮抗剂TFP、CPZ可明显抑制KT诱导的原生质体膨大。另一方面,无论是KT处理还是对照(CaCl2单独处理),原生质体内CaM含量均在处理后30min时达到峰值,前者是后者的5倍．在KT CaCl2处理液中加入5μmol/L．Verapamil、50μmol/L LaCl3、5μmol/L,TFP或CPZ后原生质体内CaM含量都大大降低。以上结果表明,CaM可能与Ca2 共同参与KT的信号传递。     

平滑肌肌球蛋白轻链激酶的非激酶作用及对ATP 酶活性的调节

肌球蛋白轻链激酶（myosin light chain kinase, MLCK）具有激酶活性和非激酶活性,在平滑肌收缩过程中起着关键酶调控的作用.为探寻MLCK的非激酶活性区域对MLCK活性的影响,以进一步阐明MLCK的非激酶活性在调节平滑肌收缩过程中的分子机制.采用PCR技术构建MLCK部分氨基酸缺失的重组表达载体pGEX-F6-5/D,经大肠杆菌表达得到可溶性GST融合蛋白,利用SDS-PAGE及Western 印迹鉴定表达的MLCK在细胞中的分布,结果还显示,提取液的上清和沉淀中均有MLCK片段的表达.运用亲和层析技术分离并纯化删除前、后表达的MLCK片段（F6.5和F6-5/D）,经谷胱甘肽琼脂糖凝胶 4B 纯化,SDS-PAGE鉴定显示为单一表达条带.应用EnzChek磷分析试剂盒和孔雀绿两种方法分别测定不同浓度的MLCK对非磷酸化肌球蛋白Mg²⁺-ATP酶活性的影响.两种MLCK的片段均具有激活ATP酶活性的作用,并随MLCK浓度的增加,酶的活性增加.比较删除前后不同MLCK片段对ATP酶活性的影响结果显示,删除MLCK片段1002位丙氨酸至1019位亮氨酸后,对ATP酶的激活作用较删除前明显降低,表明删除的部分氨基酸序列为MLCK非激酶活性所必需的区域.利用电镜技术观察到MLCK片段（F6.5）使非磷酸化肌球蛋白构象发生明显的变化.加入MLCK片段后肌球蛋白的构象由非活性型转化为活性型,并且MLCK片段还具有促进肌球蛋白单体形成肌丝的作用.     

苹果果肉质膜微囊主动运输Ca2+的Ca2+-ATP酶特性

应用４５Ｃａ２ ＋ 示踪法研究了苹果果肉质膜微囊依赖于Ｃａ２＋ 的ＡＴＰ 酶（Ｃａ２＋ＡＴＰ酶）活性与Ｃａ２＋ 运输之间的关系及激素对该酶活性的影响。结果表明：Ｃａ２ ＋ＡＴＰ 酶存在于质膜上并受载体Ａ２３１８７ 刺激而活性增加,该酶活性与依赖于ＡＴＰ 的Ｃａ２ ＋ 运输依抑制剂ＥＢ、游离Ｃａ２＋ 和ＡＴＰ浓度的变化并呈极为相似的饱和动力学特征;而其ＥＢ 半抑制浓度,Ｃａ２＋ 和ＡＴＰ 半饱和浓度分别为０ ．１ ,０ ．１ 和５０ μｍｏｌ／Ｌ,从而证实了正是Ｃａ２＋ＡＴＰ酶推动苹果果肉质膜微囊的Ｃａ２＋ 的主动运输。生长素与萘乙酸均可促进苹果果肉质膜微囊Ｃａ２＋ＡＴＰ酶活性和Ｃａ２＋ 吸收,而赤霉素则无此作用。