水孔蛋白1的结构与功能

水通道,又称水孔蛋白（ａｑｕａｐｏｒｉｎ,ＡＱＰ）是动植物细胞膜上转运水的特异孔道。ＡＱＰｓ均属主体内在蛋白（ＭＩＰ）家族的成员。ＡＱＰ１是第一个被鉴定的水通道,又称原型分子水通道。它在体内的分布极广,参与多种生理功能,在膜中以四聚体的形式存在,每一单体形成一个功能性的水通道。ＡＱＰ１的表达可受汞、雌激素等多种因子的调节,并发现它与许多病理生理过程有着直接的关系。     

水通道基因表达和功能的调节

水通道,又称水蛋白,是一系列具有同源性的内在膜蛋白家族成员。它们介导着不同类型细胞膜的跨膜水转运。迄今,已从哺乳动物组织中鉴定出６种水蛋白,除定位于肾集合管上皮细胞的ＡＱＰ－ＣＤ特异地对加压素敏感外,限水和盐适应及某些药物也可影响ＡＱＰａ的功能和表达。     

水通道的分子生物学研究

水通道是哺乳动物及植物细胞膜上转运水的特异孔道。第一个水通道蛋白即原型分子水通道（２８ｋＤ通道构成整合膜蛋白）的ｃＤＮＡ序列是在１９９１年完成鉴定的。目前从哺乳动物组织中已鉴定出至少五种水通道蛋白,统称为水蛋白（ａｑｕａｐｏｒｉｎ,ＡＱＰ）,均属于主体内在蛋白（ＭＩＰ）家族的成员。水通道介导水依渗透梯度方向运动。不同的水通道蛋白在组织中的分布不同,但多在肾髓质有表达。原型分子水通道蛋白在膜中以四聚体形式存在,每一单体形成一个功能性的水孔道。     

水通道的生物学研究

美国约翰·霍普金斯大学生化教授彼得·埃格瑞博士,他被瑞典皇家科学院授予2003年诺贝尔化学奖,以承认他们的实验室在1991年发现的水通道。水通道或称水孔蛋白的发现为这类蛋白的生化学、生理学和遗传学开创了一个黄金时代。 现在已鉴定了10余种哺乳动物水通道,每种都有其特定的组织分布。在肾脏、肺、眼和脑等组织表达多种水通道,构成水转运的网络。已确定水孔蛋白的基本结构是在细胞膜中以四聚体的形式存在。水通道参与许多临床疾病,包括尿崩症到各种形式水肿的病生理学过程。它们可能是治疗水平衡紊乱性疾病的靶。     

肾脏去神经化在心力衰竭治疗中的研究进展

生理情况下,心脏和肾脏在血流动力学和神经激素等调节中相互作用,对于循环系统的稳态维持起重要作用。但在充血性心力衰竭的病理情况下,心脏和肾脏之间存在明显的调节紊乱。首先,急性失代偿性心力衰竭的患者住院治疗的研究结果证明其有一定程度的肾脏失调。其次,慢性充血性心力衰竭时肾脏交感神经系统也起到重要作用:肾脏交感纤维活性增强可导致肾素的释放、钠水潴留、肾血流的降低、血管阻力增加、左心室重塑、左心功能失调等。众所周知,肾脏交感神经切除术可以减低血压和改善心脏功能,但是由于有创的手术方式限制了其应用。过去两年间,随着新的导管消融肾脏去神经化技术的日益完善,其有望成为治疗高血压病和心力衰竭的手段。在此,本文综述了心力衰竭时肾脏交感传入神经和传出神经的发病机理,对目前进行的经导管肾脏去神经化治疗慢性心力衰竭的基础及临床试验进行安全性及有效性评价。提示我们经导管肾脏去神经化有望成为心力衰竭治疗的新靶点。     

水通道蛋白4与脑水肿研究进展

水通道蛋白4(AQP4)是膜水通道蛋白家族的一员,在脑组织中高表达,是控制水进出脑组织的通道。近年来发现,AQP4的功能和表达与脑水肿密切相关。同时脑水肿又是和脑疾病治疗密切相关的病理过程,对两者的研究或许可以为我们带来更多的临床治疗新思路。本文综述了AQP4的结构、表达、调控与功能以及AQP4与脑水肿关系的研究进展。     

水通道蛋白

水通道蛋白 (aquaporin,AQP)是对水专一的通道蛋白 ,普遍存在于动、植物及微生物中。它所介导的自由水快速被动的跨生物膜转运 ,是水进出细胞的主要途径。1　水通道蛋白的发现长期以来 ,普遍认为细胞内外的水分子是以简单的跨膜扩散方式来透过脂双层膜。后来由于在生物物理学研究中发现红细胞及近端肾小管对渗透压改变引起的水的通透性很高 ,很难单纯以弥散来解释。因此 ,一些学者推测水的跨膜转运除了简单扩散外 ,还存在某种特殊的机制 ,并提出了水通道的概念。1988年 ,Agre等在鉴定人类 Rh血型抗原时 ,偶然在红细胞膜上发现了 1种新的 2…     

植物水通道蛋白的干旱应答机制研究进展

干旱胁迫是严重影响全球作物生产的非生物胁迫之一,研究植物耐旱机制已成为一个重要领域。水通道蛋白是一类特异、高效转运水及其它小分子底物的膜通道蛋白,在植物中具有丰富的亚型,参与调节植物的水分吸收和运输。近10年来,水通道蛋白在植物不同生理过程中的作用,一直受到研究人员的关注,特别是在非生物胁迫方面,而研究表明水通道蛋白在干旱胁迫下对植物的耐旱性起着至关重要的作用,能维持细胞水分稳态和调控环境胁迫快速响应。水通道蛋白在植物耐旱过程中的调控机制及功能较复杂,而关于其应答机制和不同亚型功能性研究的报道甚少。该文综述了植物水通道蛋白的分类、结构、表达调控和活性调节,分别从植物水通道蛋白响应干旱表达调控机制、水通道蛋白基因表达的时空特异性、水通道蛋白基因的表达与蛋白丰度,水通道蛋白基因的耐旱转化四个方面阐明干旱胁迫下植物水通道蛋白的表达,重点阐述其参与植物干旱胁迫应答的作用机制,并提出水通道蛋白研究的主要方向。     

三疣梭子蟹aqp2基因克隆及其在蜕皮中的功能

为研究水通道蛋白AQP的生理功能, 克隆了三疣梭子蟹 (Portunus trituberculatus) 水通道蛋白2基因(ptaqp2), 该基因全长4126 bp, 编码522个氨基酸, 具有水通道蛋白基因家族的保守结构域及功能结构域; 进化树聚类分析结果显示, ptaqp2基因属于水通道蛋白基因家族C-AQP类基因; 组织表达结果显示, ptaqp2呈泛组织表达特征, 在眼柄中的表达量最高, 在肠和肌肉中也有较高表达, 在血淋巴中的表达最低; ptaqp2基因在不同蜕皮时期呈显著差异表达(P<0.05), 且在蜕皮前期表达量最高; 在蜕皮激素(Molting Hormone简称MH)刺激下, 该基因在肌肉、肠及胃中均呈不同程度的上调表达趋势; 通过RNAi技术在蜕皮前期敲降ptaqp2的表达, 发现能够显著推迟蜕皮过程。研究初步证明了ptaqp2基因在三疣梭子蟹蜕皮中发挥重要作用。     

核受体与肾脏水转运调节

肾脏通过调节尿液的浓缩和稀释来维持机体的水平衡状态。水通道是肾脏生成尿液、调控水转运的分子基础,其表达和膜转位受到精细的调控。核受体是一组转录因子超家族,人核受体有48个成员,它们通过对靶基因的调控广泛参与机体的生长发育、糖脂代谢、炎症、免疫等多种生理及病理生理过程。近年来,越来越多的研究揭示核受体调节水通道的表达和膜转位,进而在机体水稳态维持中发挥重要的调控作用。本文将主要探讨核受体在肾脏水转运调控中的作用和机制。