猪心室肌细胞膜K+通道在人工磷脂双层的重装

目的：将提取的猪心室肌细胞膜上K^ 通道重装在磷脂双层上,用电压嵌方法研究离子通道。方法：将猪心室肌制成匀浆,通过蔗糖梯度离心,分离出通道蛋白成分,利用双室系统将其重装在人工膜上,在电压籍位下记录通道电流。结果：提取的通道蛋白成分优势电导为27～31ps,此外还记录到有15,50和100ps的几种通道活动,其中以27～31ps最为常见。经测定反转电位,确定它们为K^ 选择性通道。结论：本研究在国内首次完成了心肌钾通道在人工脂双层膜上的重装,为在单通道基础上研究K^ 通道提供了重要手段。     

动物源活性蛋白多肽的分离纯化方法研究进展

动物类中药的有效成分以蛋白多肽为主,因此活性蛋白多肽具有重要的医疗保健价值。文章分析了沉淀法、色谱法、膜分离法以及电泳法的基本原理和主要适用范围,综述了这些方法在动物源活性蛋白多肽的分离纯化中的应用,为动物源蛋白多肽的分离纯化与进一步研究提供参考,以期开发出高效、经济和环保的蛋白多肽分离纯化新技术。     

高粱根质膜K~＋通道蛋白的溶解及重组

用水两相法纯化的高粱根质膜嵌入水平脂双层膜,可以测得离子通道电流。记录了典型的单离子通道。ＴｒｉｔｏｎＸ－１００使质膜蛋白溶解,除去不溶物后,加入Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＸＡＤ－２使膜蛋白重组为蛋白脂质体。将蛋白脂质体嵌入脂双层,测定了脂双层上Ｋ＾＋通道电流逐渐出现的过程,该典型的通道电流记录的通道电导为１１２ｐＳ。通过改变前后槽ＫＣｌ浓度,测定蛋白脂质体嵌入脂双层后的稳态电流一电压关系。挖计算稳态逆     

用免疫亲和层析法纯化萝卜 PHGPx 天然蛋白

萝卜磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶 (RsPHGPx) 是一个定位于线粒体的蛋白质 . 为了阐明该蛋白质线粒体定位信号的准确切割位点,采用了免疫亲和层析方法纯化天然的 RsPHGPx. 用重组 RsPHGPx 蛋白免疫兔子获得了抗 RsPHGPx 的多克隆抗血清,以重组 RsPHGPx 蛋白为配体,采用亲和层析技术对抗血清进行了纯化,得到了单特异性的抗 RsPHGPx 的抗体 . 将纯化好的抗体偶联到一个 N- 羟基琥珀酰亚胺 (NHS) 预先激活的琼脂糖柱子上,装配成一个以单特异性的抗 RsPHGPx 抗体为配体的免疫亲和层析柱 . 经过对纯化条件的摸索和优化,形成了一个简单、特异的一步法纯化方案 . 按照该方案,从萝卜幼苗线粒体总蛋白质提取物中纯化到一个分子质量与预期值相一致的特异蛋白质 . 免疫印迹分析表明,该蛋白质被抗 RsPHGPx 的抗血清特异识别 . 酶活性分析表明,该蛋白质具有显著的 PHGPx 活性 . 这些结果表明,纯化到的特异蛋白质是萝卜的 RsPHGPx 天然蛋白 . 这是首个关于定位于植物细胞器的 PHGPx 蛋白纯化的报道 . 这一结果为准确测定 RsPHGPx 信号肽的切割位点奠定了基础,并将有助于对植物 PHGPx 的亚细胞定位机制及其生理功能的深入研究 .     

BK通道在细胞膜上的单分子定位及空间分布

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,它的仅亚基和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p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。     

重装于平板脂双层膜的叶绿体CF_0－CF_1复合体的通透特性

叶绿体Ｈ＋－ＡＴＰａｓｅ（ＣＦ０－ＣＦ１复合体）是光合磷酸化系统能量转换的关键装置。本工作报告,从菠菜提取、纯化了这种复合体,并成功地将其重装于平板磷脂双层膜。在电压钳位下,观察到,随着ＣＦ０－ＣＦ１复合体的参入,出现跨膜通道样活动电导变化,这种变化可被Ｄｉｃｙｃｌｏｈｅｘｌ－ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ（ＤＣＣＤ）所抑制;参入了ＣＦ０－ＣＦ１复合体的脂双层的稳态膜电导随膜两侧Ｈ＋浓度梯度的提高而增大。     

重装于平板脂双层膜的叶绿体CF_0－CF_1复合体的通透特性

叶绿体Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ（ＣＦ０－ＣＦ１复合体）是光合磷酸化系统能量转换的关键装置。本工作报告,从菠菜提取、纯化了这种复合体,并成功地将其重装于平板磷脂双层膜。在电压钳位下,观察到,随着ＣＦ０－ＣＦ１复合体的参入,出现跨膜通道样活动电导变化,这种变化可被Ｄｉｃｙｃｌｏｈｅｘｌ－ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ（ＤＣＣＤ）所抑制;参入了ＣＦ０－ＣＦ１复合体的脂双层的稳态膜电导随膜两侧Ｈ＾＋浓度梯度的提高而     

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。     

金环蛇毒膜活性多肽B在脂双层中形成离子通道的作用

利用由卵磷脂和胆固醇(分别为20和5mg/ml)的正癸烷溶液形成的平板脂双层,观察了由金环蛇毒纯化的膜活性多肽B(BMAP B)形成通道的作用。实验结果表明,在膜两侧有一定电位差或盐浓度梯度的条件下,BMAP B参入脂双层形成离子通道,在电压箝位下可记录出不同电导的单位电导涨落,随着更多通道的形成,脂双层稳态膜电阻明显降低;通过在不对称盐溶液中测定平衡电位,确定BMAP B通道的阴阳离子选择性不强,P_K/P_Cl≈1.4;和在生物膜的作用一样,二价金属离子Ba~(2+),Ca~(2+)抑制BMAP B通道的活动。这些结果为金环蛇毒膜活性多肽在生物膜的去极化作用提供了解释。     

人血红素加氧酶-1的原核表达、纯化及其中和抗体的制备

目的确定人血红素加氧酶-1（human heme oxygenase-1,hHO-1）在大肠埃希菌中的表达条件与纯化方法,利用纯化的蛋白制备具有中和活性的hHO—1多克隆抗体。方法将hHO-1原核表达质粒pMW172／hHO-1转人大肠埃希菌菌株BL21,通过改变摇床转速、诱导剂IPTG浓度和培养时间确定hHO-1蛋白的最佳可溶性表达条件;利用超声破碎、高速离心、分级盐析、分子筛层析等方法纯化hHO-1蛋白,建立体外HO-1活性测定方法检测hHO-1蛋白的活性;利用纯化的hHO-1活性蛋白作为抗原免疫新西兰兔,制备多克隆抗体;利用ELISA方法和Western印迹技术分别测定抗体的效价和特异性,通过HO-1活性测定检测抗体的中和活性。结果确定hHO-1最佳可溶性表达条件为：37℃、200r／min培养3h后,0．1 mmoL／LIPTG诱导培养4h。超声破碎菌体,上清经30％～40％盐析纯化及分子筛层析纯化,获得活性hHO-1蛋白,收得率为30．3％,纯化倍数为2．83倍,纯度为90％。制备的抗hHO-1的兔血清效价达到10^6,并能中和掉46％hHO-1的催化活性。结论为hHO-1蛋白的表达和纯化以及多克隆抗体制备确立了可行的技术方案;获得了高纯度活性hHO-1蛋白及hHO-1多克隆抗体,为HO-1功能、结构研究,以及相关疾病研究奠定了基础。     

人GST-14-3-3σ融合蛋白的原核表达、纯化及活性检测

目的:构建人14-3-3σ基因的原核表达载体,获得其原核表达产物,并对融合蛋白进行纯化及活性检测。方法:采用PCR技术从人乳腺文库中扩增14-3-3σ基因编码序列,将其克隆到pGEX-KG载体中,重组质粒转化大肠杆菌Rossate后表达重组蛋白,利用GST-Sepharose 4B亲和珠对原核表达产物进行纯化,并通过SDS-PAGE和Western印迹检测融合蛋白的表达,采用GST pull-down技术检测已纯化的蛋白与已知体外相互作用蛋白AKT之间的相互作用。结果:从人乳腺文库中扩增获得约750 bp的DNA片段,并成功克隆至pGEX-KG载体上,经双酶切鉴定得到与预期片段大小相符的外源基因插入片段,测序与目的基因序列完全一致;在Rossate菌株中诱导表达出相对分子质量约52 000的目的蛋白,SDS-PAGE和Western印迹结果表明融合蛋白表达成功,并纯化得到GST-14-3-3σ融合蛋白;通过GST pull-down技术检测证实GST-14-3-3σ融合蛋白可以和AKT在体外结合,并证实其具有生物学活性。结论:获得了原核表达的活性较好的GST-14-3-3σ蛋白,为后续研究细胞周期蛋白调控机制奠定了实验基础。     

破伤风毒素 B 片段在人工膜上形成单离子通道的特性

用高效蛋白层析柱纯化破伤风毒素的 B 片段,用膜片箝(patch clamp)技术证明纯化的 B 片段于人工磷脂膜上能够形成离子通道.在中性和酸性 pH 时形成离子通道的几率很小,在有 pH 梯度存在的情况下却较容易测到通道活性.形成的离子通道的电导系数为2.3pS. B 片段形成的离子通道允许 K⁺双向通过.离子通道打开的持续时间一般在20—120ms之间,多为20—40ms 和 100—120ms;闭合持续时间一般在20—40ms 间,多为20ms.表明通道的开和闭非常频繁.     

磷脂酰肌醇 -3 激酶不直接调控PC12 细胞的分泌

磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)是磷脂酰肌醇代谢过程中一种重要的酶,通过其代谢产物参与了对多种细胞生理活动的调节,如囊泡运输、细胞骨架重组、细胞存活、吞噬作用、细胞凋亡等.为研究其对细胞分泌功能的作用,使用磷脂酰肌醇-3激酶家族的特异性抑制剂渥曼青霉素(wortmannin)阻断磷脂酰肌醇-3激酶的活性,以EGFP-2xFYVE融合蛋白与磷脂酰肌醇-3-磷酸(PtdIns-3-P)的结合为指征,使用荧光显微成像技术检测渥曼青霉素对磷脂酰肌醇-3激酶的抑制作用,采用膜片钳膜电容测量方法及光解钙离子释放技术检测渥曼青霉素对PC12细胞分泌功能的影响.实验结果表明,wortmannin阻断了磷脂酰肌醇-3激酶的活性,抑制了磷脂酰肌醇-3-磷酸(PtdIns-3-P)的产生,并使FYVE与PtdIns-3-P解离,但渥曼青霉素处理之前和处理30 min后的PC12细胞分泌反应的幅度、动力学特性和分泌的钙依赖性均无显著差异,表明磷脂酰肌醇-3激酶对PC12细胞的分泌无显著的直接影响.     

果蝇TRP离子通道C端一个新钙调蛋白结合位点的鉴定和分析

瞬时受体电位(TRP)通道是一类钙离子透过性的阳离子通道蛋白家族,参与了视觉、味觉、温度感受等重要的生物学过程。之前的研究表明,钙离子既能够正反馈也能够负反馈地调节瞬时受体电位通道的活性,而这种调节可能是通过钙调蛋白（calmodulin,CaM）与TRP通道的相互作用来进行的。为了阐明这一调控机制,我们首先需要对钙调蛋白与瞬时受体电位通道之间的相互作用进行详细的生化研究。在此项研究中,通过大肠杆菌表达系统,表达和纯化了果蝇瞬时受体电位通道羧基末端不同长短的蛋白片段,并发现了一个新的钙调蛋白结合位点。通过快速蛋白液相色谱、静态光散射以及等温量热滴定技术,鉴定了这一钙调蛋白结合位点与果蝇瞬时受体电位通道之间的相互作用,发现它们在钙离子依赖的条件下,可以形成亲和力非常强的稳定的蛋白复合物（解离常数在01～1微摩尔范围）。此外,通过合成多肽的方法,鉴定了果蝇瞬时受体电位通道913～939片段为该钙调蛋白结合位点的核心区域。最后,通过突变实验,进一步明确了果蝇瞬时受体电位通道922位的酪氨酸以及923位的缬氨酸为其钙调蛋白结合位点的关键氨基酸。总而言之,本研究发现和鉴定了果蝇瞬时受体电位通道上一个新的钙依赖的钙调蛋白结合位点,这一发现将为研究瞬时受体电位通道的体内功能提供生化基础,为阐明钙离子通过钙调蛋白调节瞬时受体电位通道的分子机制做出贡献。     

高粱根质膜K~＋通道蛋白的溶解及重组

用水两相法纯化的高粱根质膜嵌入平面脂双层膜,可以测得离子通道电流。记录了典型的单离子通道。ＴｒｉｔｏｎＸ—１００使质膜蛋白溶解,除去不溶物后,加入ＡｍｂｅｒｌｉｔｅＸＡＤ—２使膜蛋白重组为蛋白脂质体。将蛋白脂质体嵌入脂双层,测定了脂双层上Ｋ＋通道电流逐渐出现的过程,该典型的通道电流记录的通道电导为１１２ｐＳ。通过改变前后槽ＫＣｌ浓度,测定蛋白脂质体嵌入脂双层后的稳态电流一电压关系,近似计算稳态逆转电位,由ＧＨＫ等式得Ｋ＋和Ｃｌ－的选择通透比Ｐｋ：Ｐｃｌ为８．６主要是通透Ｋ＋。关键词：     

心磷脂和线粒体内膜

心磷脂是构成线粒体内膜的主要磷脂之一,约75～90%的心磷脂分布在线粒体内膜脂双层的基质面,是线粒体内膜的特征性磷脂。心磷脂使线粒体内膜具有良好的流动性,利于呼吸链各复合物在膜脂双层中的侧向扩散。呼吸链的复合物与心磷脂特异结合才能表现其活性。在一定的条件下,心磷脂亦能形成六角形(?)相,这种多形性特点对离子转运和电子传递有重要意义。     

膜脂对菠菜细胞色素b6f复合体电子传递活性的影响

利用从菠菜(Spinacia oleracea L.)叶绿体分离、纯化出的缺失膜脂的细胞色素b6f蛋白复合体(Cyt b6f)制剂与从菠菜类囊体分离、纯化的膜脂进行体外重组,检测了不同膜脂对Cyt b6f催化电子传递活性的影响.结果表明:被检测的5种膜脂,即单半乳糖基甘油二酯(MGDG)、双半乳糖基甘油二酯(DGDG)、磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰甘油(PG)和硫代异鼠李糖基甘油二酯(SQDG)对Cyt b6f催化电子传递的活性均有明显的促进作用,但促进的程度各不相同,这可能与这些膜脂分子的带电性质密切相关.不带电荷的MGDG和DGDG及分子整体呈电中性的PC对促进Cyt b6f催化电子传递的活性非常有效,可分别使其活性提高89%、75%和77%;而带负电荷的PG和SQDG对活性的促进作用则相对较弱,仅可使其活性分别提高43%和26%.     

心磷脂对重建Fo的质子转运高活性是必需的

从猪心线粒体纯化了F_oF₁-ATPase的膜部分质子通道F_o,SDS-PAGE表明纯度约85%,且不含F₁-ATPase的各亚基.将纯化的F_o在含不同纯磷脂组分的脂质体上重建,分别测定心磷脂(CL)、磷脂酸(PA)、磷脂酰肌醇(PI)和磷脂酰丝氨酸(PS)等酸性磷脂对重建F_o质子转运活性的影响,结果表明,它们促进重建F_o质子转运活性的强弱顺序是CL＞PA＞＞ PI,而PS却完全抑制重建F_o的质子转运.阿霉素(ADM)显著抑制含CL的重建F_o的质子转运活性,提示CL明显促进F_o的质子转运可能与其具有强烈的形成非双层脂结构的倾向性相关.测定磷脂酰乙醇胺(PE)及二顺油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)、二反油酰磷脂酰乙醇胺(DEPE)对重建F_o质子转运活性的影响表明,有形成非双层脂结构倾向性的PE,DOPE明显促进重建F_o的质子转运.荧光猝灭剂HB对重建F_o的内源荧光猝灭及专一性标记蛋白质巯基的荧光探剂acrylodan的荧光光谱分析进一步表明,适当浓度的CL可能使重建F_o具有适合的构象,并表现高的质子转运活性.     

紫外交联合并串联亲和纯化高效鉴定蛋白复合物组分的RNA结合活性

RNA结合蛋白在RNA的生成与代谢中发挥着重要作用.我们在近年报道的PAR-CLIP(photoactivatableribonucleoside-enhanced crosslinking and immunoprecipitation)技术的基础上建立了一套快速、有效鉴定RNA结合蛋白的实验方法:以串联亲和纯化替代一步免疫沉淀获得高纯度蛋白-RNA复合物;将Sypro Ruby蛋白染色与RNA放射自显影相结合判断复合物中哪种或哪些组分为RNA结合蛋白,该方法命名为紫外交联合并的串联亲和纯化(cross-linkingand tandem affinity purification,CLiTAP).运用该方法对布氏锥虫的三种锌指蛋白ZC3H7、ZC3H34和ZC3H5进行分析,发现ZC3H7作为帽结合蛋白复合物的核心组分具有很强的RNA结合能力;ZC3H34结合RNA能力较弱,但其互作蛋白具有强的RNA结合活性;相比之下,ZC3H5及其复合物组分皆无RNA结合活性.这些结果表明,CLiTAP与蛋白质鉴定方法相结合,能够有效鉴定靶蛋白复合物中的RNA结合蛋白种类,也为进一步定位RNA结合位点、研究RNA结合蛋白的结构及作用机制奠定了基础.     

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。