果蝇气味受体复合物Or22a-Or83b研究进展

昆虫的气味受体长久以来被认为是一种G蛋白偶联受体,遵循从线虫到人类的通用模式.但最近的研究显示,果蝇的气味探测与一种蛋白复合体有关,该复合体由一个调节型气味受体,例如Or22a,加上离子通道Or83b,构成一个反转的G蛋白偶联受体构象.调节型气味Or22a受体结合气体分子产生第二信使,并促使Or83b进一步作用.基于此结构基础,揭示出了昆虫气味探测与相关反应的新模式和机理.     

神经活性甾体对神经元的作用

神经活性甾体是指神经组织中具有活性的甾体激素,根据甾体激素的作用机制可分为三类：（1）通过细胞表面离子通道型受体介导产生效应,这些受体包括GABAA受体,NMDA受体等。（2）通过G蛋白偶联的膜受体指导第二信使反应,再通过DNA结合蛋白,调节基因表达产生效应,（3）通过细胞内受体介导调控基因的表达产生效应,甾体激素的这些效应尤其是对离子通道型受体和G蛋白偶联型受体的调节作用,已引起重视。     

G蛋白对离子通道的调控

Ｇ蛋白对离子通道的调控鲍国斌濮璐裴钢（中国科学院上海细胞生物学研究所,上海２０００３１关键词Ｇ蛋白Ｇ蛋白偶联受体离子通道Ｇ蛋白（Ｇｐｒｏｔｅｉｎ）由α、β、γ三个亚基组成,位于细胞膜的胞液侧。Ｇα亚基具有ＧＴＰ酶活性,使Ｇ蛋白偶联受体和效应分子发生可...     

G蛋白偶联受体的结构与功能

G蛋白偶联受体(Gprotein-coupled receptor,GPCR)是具有7个跨膜螺旋的蛋白质受体,根据其序列的相似性以及与配基的结合情况,共分为5个亚家族,是人体内最大的蛋白质家族,也是重要的药物靶标。二聚体或寡聚体的形成,以及G蛋白偶联受体多元素参与的信号网络传递模式的研究,打破了传统的配基→G蛋白偶联受体→G蛋白→效应器的这种单一的线性信号传递模式,它的结构与功能的研究对于新药的开发、研制以及推动医药领域的发展起着举足轻重的作用。     

初探E2F1 对基因组内跨膜信号转导基因的调控作用

目的:从基因组全局性角度研究E2F1对包括离子通道和G蛋白偶联受体在内的重要的跨膜信号转导基因的调控作用。方法:对从TRED和IUPHAR获取的E2F1靶基因数据和基因组离子通道及G蛋白偶联受体基因数据进行数据联配,获取E2F1调控的离子通道基因(ICG)和G蛋白偶联受体基因,并对调控基因进行家族富集性分析和组织特异性分析。结果:发现E2F1对7个ICG具有调控作用,且具有钾离子通道富集性,调控的离子通道基因具有心脏、脑、消化系统组织表达特异性。获得的11个受E2F1调控的G蛋白偶联受体基因家族富集性不明显,组织特异性表达不一致。结论:E2F1可能通过对钾离子通道基因的表达调控,实现对相应组织的作用机理影响,相应调控作用的紊乱也将导致心脏、脑或消化系统疾病,但难以确定E2F1对GPCR的调控作用效果。     

动物的痛觉和痒觉感受机制(3)

动物要感知对身体的伤害和潜在伤害且及时做出反应,发展出了痛感和痒感。各种伤害性刺激,包括机械损伤、极端温度、极端酸/碱环境等,都会引起痛的感觉,这些损伤性刺激主要由TRP离子通道感知,再由别的离子通道放大。各种对身体有潜在伤害的刺激则引起痒的感觉,这些刺激主要由G蛋白偶联受体感知,再由别的离子通道加以放大。痛觉和痒觉通过不同的神经通路传递至大脑,因此痒不是"微痛"。     

动物的痛觉和痒觉感受机制(1)

动物要感知外界对身体的伤害和潜在伤害且及时做出反应,发展出了痛感和痒感。各种伤害性刺激,包括机械损伤、极端温度、极端酸碱环境等,都会引起痛觉,这些损伤性刺激主要由TRP离子通道感知,再由其他离子通道放大。各种对身体有潜在伤害的刺激则引起痒的感觉,这些刺激主要由与G蛋白偶联的受体感知,再由其他离子通道加以放大。痛觉和痒觉通过不同的神经通路传递至大脑,因此痒不是"微痛"。     

动物的痛觉和痒觉感受机制(2)

动物要感知对身体的伤害和潜在伤害且及时做出反应,发展出了痛感和痒感。各种伤害性刺激,包括机械损伤、极端温度、极端酸/碱环境等,都会引起痛的感觉,这些损伤性刺激主要由TRP离子通道感知,再由别的离子通道放大。各种对身体有潜在伤害的刺激则引起痒的感觉,这些刺激主要由G蛋白偶联受体感知,再由别的离子通道加以放大。痛觉和痒觉通过不同的神经通路传递至大脑,因此痒不是"微痛"。     

G蛋白偶联受体及其类型的预测

G蛋白偶联受体是非常重要的信号分子受体,其功能失调会导致许多疾病的产生。在前期工作的基础上,作者将序列特征分析与支持向量机技术结合起来,通过分析序列的特征差异,对G蛋白偶联受体分子及其类型进行识别。首次提取了G蛋白偶联受体对应的mRNA序列的绝对密码子使用频率作为特征,这主要因为它既包含了基因密码子使用偏性的信息,也包含了基因所编码蛋白的氨基酸组成信息。结果显示：在G蛋白偶联受体序列及其类型预测的问题中,设计支持向量机分类器时,最好选择使用包含基因序列绝对密码子使用频率和蛋白序列双联氨基酸使用频率两部分信息的组合特征作为特征,同时采用径向基核作为核函数。     

受体及离子通道蛋白磷酸化对跨膜信号传递的调节

跨膜信号转导是细胞信息传递的起始环节,受体和离子通道在此环节上起重要作用,受体和通道蛋白易受多种因素的调节。蛋白南磷酸化是受体及离子通道调节的关键步骤,不仅使受体及离子通道的功能发生改变,而且地影响到其在细胞的分布状况。受体 子通道蛋白酸化过程及其调节机制对于分析细胞信号转导的过程及细胞功能有着重要的作用。     

神经细胞初级纤毛在中枢神经系统疾病中作用的研究进展

初级纤毛广泛存在于哺乳动物中枢神经系统中,是神经细胞重要的胞外细胞器。初级纤毛中含有多种离子通道、G蛋白耦联受体、激酶等,提示初级纤毛可感受胞外信号并将信号转导至细胞内,从而引起细胞对外界刺激信号产生应答反应。近年来大量研究表明调控纤毛结构及功能的基因发生突变后,会导致许多单基因的遗传性疾病。当神经细胞初级纤毛中激酶、G蛋白耦联受体以及离子通道的功能异常后,往往会引起一系列的神经精神疾病、神经系统发育异常等神经系统疾病。本文就初级纤毛在神经系统疾病中作用的研究进展进行综述。     

昆虫感觉气味的细胞与分子机制研究进展

昆虫作为地球上最为成功的类群,已经成功地进化了精细的化学感受系统,通过化学感受系统适应各种复杂的环境,保持种群的繁荣。自1991年在动物中发现嗅觉受体基因以来,关于昆虫感受化学信息的周缘神经系统的分子和细胞机制方面的进展十分迅速。文章主要就昆虫周缘神经系统的感受化学信息的分子和细胞机制进行综述。首先对昆虫感觉气味的细胞机制的研究进展进行简要介绍。昆虫嗅觉神经元在感受化学信息过程中起着极为重要的作用,昆虫嗅觉神经元上表达的嗅觉受体不同而执行着各异的功能。各种嗅觉神经元对于化学信息的感受谱有较大的区别;嗅觉神经元对化学信息类型、浓度、流动动态等产生相应的电生理特征反应。研究表明同一种神经原可以感受多种化学信息,而一种化学信息也可以被多种神经原所感受。由神经原对化学信息感受所形成的特征组合就是感受化学信息的编码。其次较为详细地论述与昆虫感受气味分子相关的一些蛋白质的研究进展。气味分子结合蛋白是一类分子量较小、水溶性的蛋白,主要位于化学感受器神经原树突周围的淋巴液中。在结构上的主要特征是具有6个保守的半光氨酸和由6个α螺旋组成的结合腔。自1981年发现以来,已经在40余种昆虫中发现上百种。由于研究手段的不断进步,已经对该类蛋白的表达特征、结合特性以及三维结构和结合位点进行了大量的研究,提出了多个可能的功能假说,在诸多的假说中,较为广泛接受的是气味分子结合蛋白在昆虫感觉气味的过程中,是与疏水性的气味分子相结合,并将气味分子运输到嗅觉神经原树突膜上的嗅觉受体上。这些处于树突膜上的嗅觉受体则是昆虫感觉气味过程中的另一个十分重要的蛋白质。目前,已经在果蝇、按蚊、蜜蜂和家蚕等10余个昆虫种类中发现上百个嗅觉受体蛋白基因。这类蛋白是跨膜蛋白,一般具有7个跨膜区,整个蛋白的氨基酸残基在400～600个。昆虫的嗅觉受体蛋白的N-端在胞内,而C-端在胞外,这与G耦联蛋白不同。而且,昆虫的一个嗅觉神经元可以表达1～3个嗅觉受体蛋白,也与哺乳动物的一个神经元只表达一种受体蛋白有所不同。每种嗅觉受体可以感受多种气味分子,而一种气味分子可以被多个嗅觉受体所感知,这样组成了感受化学信息的编码谱。最近采用基因敲除技术和膜片钳技术研究发现,昆虫的嗅觉受体蛋白在信号传导中也有特殊性,即嗅觉受体可以直接作为离子通道,而引起动作电位。还有近来的研究表明,神经膜蛋白对于果蝇的性信息素感受神经元感受性信息素cVA是必要的。实际上,昆虫对于化学信息的感受和信号的转导,并不是上述蛋白单独起作用完成的,而是多种蛋白相互作用的结果。论文最后对该领域研究内容进行了展望。     

G蛋白偶联受体激活的单分子研究进展

G蛋白偶联受体是体内最大的受体超家族,它们参与调节生物体内多种生理功能与病理过程。G蛋白偶联受体的分子内构象变化与G蛋白的偶联以及受体的二聚化等是G蛋白偶联受体激活的重要基本过程。借助于单分予研究手段,在G蛋白偶联受体激活方面取得了重要进展。本文将就这些方面进行简要的综述。     

G蛋白偶联受体失敏的分子机制

G蛋白偶联受体（GPCRs)受到激动剂持续刺激对易发生失敏。受体内化是GPCRs失敏重要分子机制。GPCRs在G蛋白产受体激酶（GRKs)、第二信使调节激酶等作用下发生磷酸化,磷酸化的GPCRs与抑制蛋白（arrestins)结合后导致受体与G蛋白失偶联,并通过胞吞由细胞膜表面向膜内转移,从而因GPCRs的内化而表现为失敏。     

一个约30kD膜蛋白作为汉坦病毒候选受体的筛选

目的:筛选汉坦病毒包膜糖蛋白G2可能的候选受体或受体辅助分子,方法:根据汉坦病毒76～118株M基因序列设计引物,PCR扩增和基因重组获得G2全长及各功能片段的GST融合表达质粒,SDS-PAGE检测它们在BL21菌中诱导表达及纯化的效果.生物素标记汉坦病毒易感细胞Vero E6和非允许细胞CHO的细胞膜蛋白.将在BL21裂解上清中有表达的G2蛋白N端81～140位氨基酸片段(G2N81-140)纯化后与含有生物素标记的Vero E6细胞膜裂解液进行孵育,同时以非允许细胞CHO和无关蛋白GST-TLM做为阴性对照.通过GST Pull-down分离与G2蛋白特异性结合的细胞膜蛋白.结果:一个约30kD的Vero E6细胞膜蛋白与G2N81-140片段之间存在着特异性的相互作用.结论:该30kD蛋白可能是汉坦病毒细胞膜候选受体或受体辅助分子之一,是病毒入侵细胞的一个相关分子.     

谷氨酸受体分子的多样性及其分子机理

谷氨酸是中枢神经系统一种重要的兴奋性神经递质,它与相应受体分子相互作用,通过细胞膜对阳离子通透性的改变或与G蛋白和第二信使系统相偶联,从而引起一系列复杂的信号转导反应。近年有关谷氨酸受体分子及其基因的研究表明:由于多基因家族、选择性剪接、RNA编辑以及异聚体形成等分子机理,使谷氨酸受体分子的结构和功能具有多样性,这种多样性是生物多样性的分子基础,也在微观水平上证明了生物多样性的原理。这方面的深入探索必将为中枢神经系统该受体表达及调控以及相关神经精神疾病发病的分子机理和治疗性药物设计提供新的线索。     

细胞质膜受体与信息的跨膜传递

(一)膜受体的概念细胞膜受体是位于细胞膜上的糖蛋白、脂蛋白、糖脂蛋白等,它们能有选择地和细胞外环境中的信号物质相结合,并同时产生效应,使细胞的功能和物质代谢朝着一定方向变化,不同的受体接受不同的化学信号,引起不同的生化变化,一般把受体分成3部分:①分辨部(或鉴别器)是受体分子向着细胞外的部分,能识别外界的化学信号,狭义的受体即指分辨部而言。②转换部(或转换器)将分辨部所接受的信号通过蛋白构象的变化传给效应部。③效应部(或效应器)是向着细胞质的部分,它可引起细胞内部产     

胞外ATP的作用,来源和命运

胞外ＡＴＰ（三磷酸腺苷）浓度的改变,影响许多重要的生理功能,诸如神经递质作用、上板凝聚、篾这紧张、心脏功能肉收缩等。胞外ＡＴＰ作为递质直接影响神经效应器接点和／调制其它神经递质以及通过第二信使调节细胞活动,都是由膜上不同的ＡＴＰ受体或激活的离子通道介导的。本文从胞外ＡＴＰ的递质作用的发现与确证,胞外ＡＴＰ的来源、ＡＴＰ的受体、ＡＴＰ介导的反应及包外ＡＴＰ的降解等几方面对胞外ＡＴＰ研究的进展作一综述     

胆酸盐对蟾蜍皮肤静息电位的影响

近年来一些学者研究了胆酸盐对各种组织和细胞作用的理化效应。他们特别感兴趣的是这种物质对细胞透性、离子通道的影响,及胆酸盐同细胞膜蛋白之间的相互作用和溶解过程的分子特性。这类研究在理论和实践上都具有广泛意义。例如,将胆酸盐作为一种微扰探针,以获得有关离子通道和膜脂肪成分,即蛋白-脂肪相互作用的信息;或者用于膜蛋白的分级分离制备程序,借以提取某些受体和Na-     

结核分枝杆菌感染对人巨噬细胞离子通道及其调控元件转录表达的影响

为研究人巨噬细胞的离子通道及其调控元件是否参与了抗结核分枝杆菌感染免疫,利用表达谱芯片技术研究细菌感染后主巨噬细胞基因的表达情况,在全局表达谱分析的基础上,重点分析了离子通道及其调控元件的表达,并比较无毒株和临床分离有毒株在诱导离子通道及其调控元件表达方面的差异。结果表明,细菌感染影响离子通道及其调控元件基因的表达,涉及的离子通道包括钾通道、钠通道、氯通道、钙通道,差异表达的调控元件包括G蛋白、G蛋白偶联受体、蛋白质激酶和磷酸化酶;临床株感染影响的离子通道及其调控元件较无毒株广泛和丰富。这些观察结果提示,离子通道及其调控元件参与了宿主细胞对感染细菌的免疫应答,有关离子通道及其调控元件在抗结核免疫中的作用有待进一步研究。芯片研究的结果为将来的研究提供了线索。