跨膜蛋白16A：钙激活氯通道的最新进展

钙激活氯离子通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)介导了众多生理过程,包括跨上皮离子与液体分泌、心肌和神经兴奋、感觉传导、平滑肌收缩和受精过程等,但目前对于其分子基础等重要问题尚未研究清楚．综述了最新报道的CaCCs分子基础跨膜蛋白16A(TMEM16A)的发现过程、基因结构和功能、离子通道电生理特性、相关病理与药理功能的一些热点问题,并展望了该研究领域的发展趋势．     

离子通道病研究的现状和展望

离子通道 (ionchannels)在细胞分子水平对维持机体的正常生理功能至关重要。当离子通道由于某些先天性的或后天获得性的原因导致其结构和 (或 )功能发生改变时 ,其所承载的功能必将发生异常 ,从而可能导致离子通道病 (channelopathy)的发生。作为近年新兴的一门交叉型前沿学科 ,目前离子通道病的研究模型和方法日渐完善 ,对于离子通道病的研究不仅为这类疾病的早期诊断和治疗提供了基础 ,并且将有助于对某些离子通道功能的进一步认识和了解     

第九届国际生物物理会议第一轮通知

本会将于1987年8月23日至8月29日在以色列的耶路撒冷召开。会议组织委员会主席为H.Eisenberg,秘书长为I.Pecht. 这次会议的学术活动将按六个主题包括23个项目来进行: A、分子与超分子结构 1、核酸的多型性(polymorphism)与功能 2、核酸与配体(Ligand)所形成的复合物 3、生物组装体的晶体学研究 4、用非晶体学方法测定结构 5、核和细胞器的成像 6、分子动力学 B.跨膜信号形成 1、膜的组织结构与功能 2、离子通道动作的基本步骤 3、突触传输的分子与电学方面问题 4、感觉传导     

生物膜膜蛋白三维结构研究的现状与展望

1　生物膜膜蛋白三维结构研究的重要性与迫切性　　细胞是生命的基本结构与功能单位 .细胞的外周膜与细胞内的膜系统称为生物膜 .细胞的能量转换、信息识别与传递、物质运送和分配等基本生命现象都与生物膜密切相关 .生物膜是由蛋白质、脂类以及碳水化合物等组成的超分子体系 ,膜蛋白是膜功能的主要体现者 .生物膜膜蛋白可分为外周膜蛋白和内在膜蛋白 ,后者约占整个膜蛋白的 70 %～ 80 % ,它们部分或全部嵌入膜内 ,有的则是跨膜分布 ,如受体、离子通道、离子泵、膜孔、运载体(ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ)以及各种膜酶等等 .象水溶性蛋白质一样 …     

植物细胞质膜离子通道研究进展

多种有机和无机离子作为重要的营养物质、渗透物质、辅酶和信号分子, 参与植物生殖、生长发育和逆境反应等多种生物学过程。离子通道是离子跨质膜和内膜运动的重要渠道和动态调控因子, 直接影响和调控细胞内离子浓度及亚细胞分布的动态变化。目前, 植物尤其是模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的多个离子通道家族被先后鉴定出来, 其中部分离子通道蛋白定位在细胞质膜上, 其基本生物学功能, 诸如蛋白结构、离子选择性和通透性、门控特点、活性调控机理以及不同离子通道之间的协同关系等均取得重要进展。该文概要介绍近年来植物细胞质膜离子通道方面的研究进展。     

膜通道研究再获诺贝尔奖

2003年的诺贝尔化学奖再次垂青膜通道领域的研究成果:Peter Agre因发现第一个细胞膜水通道蛋白,Roderick Mackinnon则因离子通道三维结构与功能机制方面的突破性成就而共同获奖。他们的研究成果为认识水和离子通过细胞膜的机制奠定了坚实的基础,同时开启了若干全新的生物医学研究领域。 如所周知,细胞膜是一种脂质双层的膜结构。单纯的脂质双层膜对水、离子和其它极性分子的通     

植物环核苷酸门控离子通道基因的功能及其调控

环核苷酸(cAMP/cGMP)是生命体重要的信号分子,环核苷酸门控离子通道(CNGC)是环核苷酸主要的受体之一,目前已在植物中克隆并鉴定了多个环核苷酸门控离子通道基因,它们参与调控植物的生长、发育以及抗病等反应.这些通道既可通过一价阳离子,也可通过二价阳离子,其活性受Ca2+/Calmodulin调控.本文概括了近年来植物环核苷酸门控离子通道(CNGC)基因的克隆、植物CNGC对离子的选择特性、CNGC的生物学功能与调控等方面的研究进展.     

离子通道在免疫细胞和免疫应答反应中的功能研究进展

离子通道是一类介导各种无机离子通过疏水性细胞脂膜的膜蛋白,它们广泛分布在各种细胞和组织中,通过调节细胞内外的离子浓度参与细胞膜电位建立并在各种生理活动中行使功能,其结构和功能正常是维持生命过程的基础。分子克隆、蛋白结构解析和膜片钳等科学技术的快速发展推进了离子通道生物物理学研究,同时也极大地促进了离子通道与病理生理学之间关系的研究。免疫系统由免疫细胞、免疫组织和它们所分泌的免疫活性物质构成,在维护机体稳态,保护身体不受病毒、细菌和其它入侵者的干扰中发挥至关重要的作用。研究表明,离子通道在免疫细胞中大量表达并参与调节免疫反应,在免疫系统中发挥重要作用。本文综述了目前离子通道在免疫系统中的主要研究进展,包括离子通道在免疫细胞中的表达及其所参与的免疫细胞活性调节,离子通道介导离子流调控的淋巴细胞发育,以及离子通道在天然免疫应答和适应性免疫应答中的功能与作用机制。此外,本文还对目前相关研究中尚待回答的关键科学问题进行了分析与展望,以期为未来进一步探究离子通道在免疫系统中的功能提供参考。     

溶酶体离子通道蛋白在神经退行性疾病发生发展中的作用及机制研究

溶酶体离子通道蛋白异常引起溶酶体功能障碍是导致阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)等神经退行性疾病的重要因素.溶酶体离子通道蛋白调节溶酶体内离子稳态、溶酶体膜电压以及溶酶体的酸度.溶酶体离子通道蛋白的结构或功能缺陷会引起溶酶体降解功能障碍,导致神经退行性疾病的发生发展.在这篇综述中,我们总结了各种离子通道蛋白调节溶酶体功能的过程及机制,以及离子通道蛋白异常参与神经退行性疾病的过程和机制.调节离子通道蛋白改善溶酶体的功能、促进异常聚集蛋白的清除,是神经退行性疾病治疗的潜在途径.     

Pannexin1离子通道的结构与功能研究进展

Pannexin1 (PANX1)是一个可以通透包括ATP在内的多种化合物以及离子的离子通道蛋白.它可以在细胞凋亡、炎症等多种生理现象中起到重要的作用,被认为是一个具有潜力的治疗靶点.若要将其当作治疗靶点,需要对其作为离子通道的特性有较为深刻的认识.此前针对该离子通道的研究有诸多限制,随着近几年冷冻电镜技术的发展,对离子通道的研究发展到了一个新的阶段.受益于冷冻电镜技术,PANX1蛋白的结构被解析出来,包括激活机制、离子通路以及小分子抑制剂的阻断机制在内的多个问题有了阶段性的解答.本文旨在从结构生物学的角度,介绍该离子通道的一些基础特性,并分析目前该蛋白质研究上所遇到的问题,为将来的工作提出重点研究目标.     

CaCCs通道钙离子依赖性机制的研究进展

钙激活氯离子通道(Ca CCs)是一种广泛存在的氯离子通道,参与众多生理功能,如:上皮细胞的离子分泌、嗅觉传导以及平滑肌收缩等。由于通常情况下很难将Ca CCs介导的电流和钙离子依赖性阳离子流以及非钙离子依赖性氯离子流分开,因此其钙离子依赖性机制的研究远远滞后于其他离子通道。本文综述了最新报道的Ca CCs分子基础跨膜蛋白TMEM16A的发现和确立、结构特点、钙离子结合位点、其电流发生机制,及其相关生理作用以及病理和药理功能的热点问题,并展望该领域的研究发展趋势。     

欢迎订阅《生物物理学报》

2004年6月5日~ 8日, 北京由国际生物晶体学会、生物大分子国家重点实验室、中国科学院生物物理研究所、教育部清华大学蛋白质科学重点实验室、中国科学院中国科学技术大学结构生物学重点实验室、北京大学分子动态与稳态结构国家重点实验室联合承办的“第十届国际生物大分子结晶大会”定于2004年6月5~8日在北京召开。会议规模400人,其中,国外代表约150人,国内代表约200人。大会组织机构:1. 大会名誉主席:Rober Huber (德国),梁栋材(中国)2. 大会主席:饶子和(中国)3. 国际顾问委员会主席:R. Hilgenfeld (德国)4. 程序委员会主席:M. Pusey (…     

盐胁迫下植物细胞离子稳态重建机制

土壤盐渍化是困扰世界粮食产量的一大难题。在盐胁迫环境中,植物获得耐盐能力的一个重要策略是建立新的离子稳态(ionic homeostasis)。盐胁迫下植物细胞离子稳态依赖于膜转运蛋白(泵、载体和离子通道)。利用蛋白质的生化功能分析和突变体功能互补等方法,目前已克隆和鉴定了许多参与离子稳态重建的膜转运蛋白。综述了盐胁迫下植物细胞离子稳态重建的最新研究进展。     

细胞外调控分子对酸敏感离子通道的功能调控及其机制

酸敏感离子通道(acid-Sensing ion channels,ASlCs)是一类由细胞外质子(H )激活的配体门控阳离子通道.迄今为止,人们在哺乳动物体内已经发现了6种ASICs亚基蛋白,它们分布在多种组织器官中.越来越多的研究表明:ASICs参与了机体的生理、病理过程,如:学习、记忆、痛觉、脑中风和肿瘤.在过去的10年中,人们发现多种内源性或外源性分子可以调控ASICs通道活性.由于这些细胞外调控分子与多种生理和病理功能有关,因此研究细胞外调控分子对ASICs的调控及其分子机制,可以帮助我们更多地了解ASICs功能以及结构信息,也为人们设计ASICs靶点特异性药物提供了理论依据.文章将系统地介绍细胞外调控分子对ASICs的功能调控及其作用机制,特别是该研究领域的最新进展.     

荧光膜片钳新技术的应用及进展

荧光膜片钳(patch-clamp fluorometry,PCF)是将离子通道蛋白局部的构象变化和门控紧密结合,实时记录同一膜片上离子通道的荧光和电流信号的创新型生物物理学技术,其特点是将经典的膜片钳和现代光学记录结合起来,实时同步完美呈现离子通道执行其功能时的蛋白质构象信息.与研究结构的X射线和冰冻电镜不同,荧光膜片钳提供离子通道处于真实细胞膜生理环境并执行功能的实时动态结构信息.随着新的光学技术、显微成像技术、图像分析技术等的进步,大大地扩展了荧光膜片钳技术的记录范围、分辨精度及敏感度,使研究者以前所未有的时空分辨率来实时观察和记录离子通道蛋白的结构变化.     

OSCA/TMEM63家族离子通道的研究进展

高渗促钙内流蛋白(hyperosmolality-induced [Ca2+]iincrease,OSCA)/跨膜蛋白63 (transmembrane protein 63,TMEM63)家族蛋白是一类多次跨膜蛋白质,它们在真核细胞中有广泛分布.研究表明拟南芥中OSCA1.1蛋白介导了高渗刺激的钙离子内流.进一步研究发现OSCA1.1及其同源蛋白质是机械力敏感的离子通道.高分辨率冷冻电镜结构显示OSCA蛋白是对称的二聚体,每个亚基含有一个离子可通透的孔道.本文将从OSCA通道的功能、结构以及结构与功能的关系几方面介绍该领域的研究进展.     

第十届国际生物大分子结晶大会第一轮通知 2004年6月5日~8日,北京

由国际生物晶体学会、生物大分子国家重点实验室、中国科学院生物物理研究所、教育部清华大学蛋白质科学重点实验室、中国科学院中国科学技术大学结构生物学重点实验室、北京大学分子动态与稳态结构国家重点实验室联合承办的“第十届国际生物大分子结晶大会”定于2004年6月5~8日在北京召开。会议规模400人,其中,国外代表约150人,国内代表约200人。大会组织机构:1. 大会名誉主席:Rober Huber (德国),梁栋材(中国)2. 大会主席:饶子和(中国)3. 国际顾问委员会主席:R. Hilgenfeld (德国)4. 程序委员会主席:M. Pusey (美国), 毕汝昌(中国)5. …     

电生理法评价培养心肌细胞的功能

心脏学研究已经跨入分子和细胞水平,国外进展迅速。培养的心肌细胞是从微观上研究心肌结构、功能、代谢和发育不可缺少的实验材料。 培养心肌细胞用途是:1。研究离子通道的行为与特征。膜片记录单离子通道电流是近十年来生理学研究的最新领域,从分子水平阐明膜及受体的功能,培养的心肌细胞是主要的实     

中国细胞生物学学会第八次会员代表大会暨学术大会第3轮通知

中国细胞生物学学会第7届理事会第5次常务理事(扩大)会一致通过,第八届中国细胞生物学学会会员代表大会暨细胞生物学学术大会定于2003年11月14日-15日在南京举行。 一、学术大会设有大会报告、专题分会报告、墙报等三种形式。大会将邀请细胞生物学领域的院士、教授、专家和海外学者作细胞生物学领域的热点综合报告。专题报告将按下列主题分类作分会报告:1.染色体生物学,2.功能基因组学、蛋白质组学和基因表达调控,3.细胞及细胞器的精细结构与功能,4.细胞生长、凋亡的控制,5.干细胞生物学,6.细胞分化和发育的分子     

可兴奋细胞膜离子通道结构与功能的研究

生物膜离子通道结构与功能关系是当前多学科协同研究的一个“热点”。本文简述了研究的发展进程和主要方法技术,概述了离子通道主要类型的功能特征,包括宏观和单离子通道的电学特性、通道活化和失活动力学特征、药物对通道的激活与阻断作用等。进而从分子水平介绍了当前对一些通道蛋白分子构象与门控过程的研究进展。