钙指示剂的发展及其研究现状

钙指示剂常被用于细胞及细胞器钙信号的检测,是钙信号转导研究中必不可少的工具.目前的钙指示剂分两大类,包括化学钙指示剂,如Fura-2、Indo-1、Fluo-4等,和基因编码的钙指示蛋白如D1ER、GCaMP、CEPIAler等.随着技术的发展及研究需求的不断提升,各版本的钙指示剂也在不断更新.本文对已有的钙指示剂进行...     

构建钙荧光探针细胞用于探究胞浆和线粒体钙对ATP刺激的响应

目的:构建表达基因编辑钙探针(GECIs)的细胞系HeLa-GECIs,探究细胞应答外界ATP刺激中钙离子在细胞内的响应和变化。方法:分别用能够直接通过荧光强度反映细胞胞浆内和线粒体内钙离子相对浓度的2种钙探针cyto-GCaMP6和4mt-GCaMP6感染HeLa细胞,获得2种表达钙离子探针的HeLa细胞系;在感染了2种腺病毒探针24 h后,用共聚焦荧光显微镜检测荧光探针在HeLa细胞内的表达情况;在表达2种钙探针的细胞的培养基中加入外源ATP,用Time-lapse成像动态观测技术观察HeLa细胞内钙离子对外环境中ATP的响应。结果:共聚焦荧光显微镜观察,确定95%以上的细胞表达了对应的钙离子指示荧光探针;Time-lapse成像动态观测技术观察发现,在细胞培养基中加入ATP后,细胞胞浆钙探针荧光强度瞬时(3～6 s)升至10倍,200 s后逐渐降低到基础水平;线粒体钙到达峰值(4倍)的时间稍滞后(5～8 s),并且回落更慢,300 s时至1.5倍。在ATP受体P2X7抑制剂A438079预处理的实验组,上述胞浆钙和线粒体钙浓度上升不明显。结论:构建了能在活体细胞内通过荧光探针实时监测钙离子响应胞外ATP刺激的细胞实验体系,为进一步深入探究ATP等危险信号导致细胞的炎性损伤机制奠定了基础。     

人体内的钙

钙是人体内含量最高的矿物质,钙代谢平衡对于维持生命和健康至关重要。主要介绍了钙在运动系统、神经系统、血液循环系统和内分泌系统中的作用。     

花期减少施钙量对不同钙效率番茄果实钙形态和含量的影响

花期降低施钙量后,钙低效番茄品种L-402果实中钙含量显著降低,高效品种江蔬一号降低不显著,镁含量显著增加,钾含量有增加趋势。果实底端的钙含量高于顶端,降低施钙量后果实水溶性钙含量和比例显著提高,果胶酸钙含量和比例降低,磷酸钙含量也降低。钙低效品种L-402水溶性钙含量的增加,以及果胶酸钙和磷酸钙的降低程度,都大于高效品种江蔬一号,且降钙后果实顶端的革酸钙含量和比例增加。     

心肌细胞的钙致钙释放

心肌细胞兴奋－收缩偶联由胞内钙变中介和调控。去极化进进入细胞的少量钙通过钙下释放（ＣＩＣＲ）过程发肌质多（ＳＲ）释放更多的钙,使胞浆钙浓度升高,导致收缩近年来证明,ＳＲ钙放呈梯级特征,提出了局部控制模型,以解释这种现象。钙火花的发现,直观地证硒钙释放单位的存在,进一步支持了局部控制模型。此外,钙释放通道的适应现象,可能是ＣＩＣＲ这一正反馈过程的负调节机制。     

心肌细胞兴奋-收缩偶联的微观机制

心肌细胞的兴奋 收缩偶联 (ECC)本质上是胞膜上的电压门控L 型钙通道 (LCCs)和胞内ryanodine受体 (RyRs)之间通过钙诱导钙释放 (CICR)机制进行沟通进而引发肌细胞收缩的过程。最近的研究进一步揭示了微观水平上LCCs和RyRs之间的信息联系。在钙偶联位点 (couplons)上 ,LCCs因膜去极化而随机开放 ,在局部产生高强度的钙脉冲 (即钙小星 ,Ca2 sparklet) ,作用于邻近肌质网终末池上的RyRs。钙偶联位点通过由钙小星随机激活的RyRs(即钙释放通道 )以钙火花 (Ca2 spark)的形式释放钙。这些钙在全细胞水平上总和即形成钙瞬变 (Ca2 transient)。因此 ,钙小星触发钙火花就构成了ECC中的基本事件。本文重点阐述LCCs和RyRs分子间的信号转导机制 ,也即从微观水平上探讨CICR及ECC的形成机制。     

耗竭性游泳对大鼠心肌线粒体膜功能的影响

耗竭性游泳对大鼠心肌线粒体膜功能的影响王文信,丁树哲,许豪文（华东师范大学体育系运动生化实验室,上海２０００６２）关键词心肌线粒体,内膜表面电位,游离钙,总钙,合成活力长时间耗竭性游泳或跑步引起心肌、骨骼肌、肝脏等线粒体结构和功能变化,这些变化可能与...     

喀斯特地区植物钙含量特征与高钙适应方式分析

喀斯特地区土壤的高钙含量是影响该地区植物生理特征的最重要环境因素之一。高钙影响植物的光合作用、生长速率及磷代谢, 从而限制了许多物种在该地区的分布。选取贵州4个石漠化程度不同的地区, 测定采集地内45种优势种或常见种的地上部分和地下部分的全钙含量以及土壤的交换性钙含量。通过分析喀斯特地区植物与土壤钙含量的特征发现: 喀斯特地区植物具有较高的钙含量平均值; 土壤交换性钙含量对植物地上部分钙含量的影响总体上不显著, 对植物地下部分钙含量的影响显著; 不同类别植物的钙含量存在显著差异, 蕨类植物地上部分钙含量平均值明显低于被子植物; 不同类别植物钙的分布部位也存在显著差异, 在蕨类植物和单子叶植物中地上部分和地下部分的钙含量相近, 而双子叶植物的地上部分钙含量明显高于地下部分。分析了喀斯特地区14种优势灌木和草本植物地上部分与地下部分钙含量的差异性以及与土壤交换性钙含量的相关关系, 以此为根据将14种优势植物对土壤高钙的适应方式分为3种类型: 随遇型、高钙型和低钙型。随遇型植物的钙含量主要受土壤交换性钙含量影响, 其地上部分和地下部分的钙含量均与土壤交换性钙含量成显著正相关关系; 高钙型植物具有较强的钙富集能力, 其地上部分即使在低钙含量的土壤中也可维持较高的钙含量; 低钙型植物的地上部分即使在高钙含量的土壤中亦可维持较低的钙含量。对植物适应钙的不同方式的研究可用于筛选退化生态系统恢复所需的植物资源。     

电压门控钙通道钙依赖性易化和失活的分子机制

电压门控钙通道受钙依赖性易化和失活两种相互对立的反馈机制调节.不同浓度的钙离子,通过作为钙感受器的钙调蛋白的介导,主要与钙通道α1亚基羧基端的多个不连续片段发生复杂的相互作用,分别引发钙依赖性易化和失活.钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ及其它钙结合蛋白等也参与此调节过程.新近研究表明,钙通道的钙依赖性调节机制失衡与心律失常等的发病机制密切相关.     

长时间电刺激引起肌肉结构损伤过程中细胞内各种元素的…

利用快速冷冻固定和电子微探针技术,对电刺激诱发爪蟾延迟性肌肉损伤过程中肌浆网与胞浆钙、镁、钠、钾进行定量分析。电刺激后３ｈ,胞浆钙增加３．０ｍｍｏｌ／ｋｇ ｄｗ,肌浆网钙下降７．５３ｍｍｏｌ／ｋｇ ｄｗ。至刺激后６ｈ,胞浆钙增加达５．３３ｍｍｏｌ／ｋｇ ｄｗ,肌浆网摄取钙加强。在延迟性结构变化发展中,细胞内钠、钾也持续上升,而镁则逐渐下降。结果表明,延迟性肌肉结构异常与胞浆钙增高具有一致性。胞浆钙     

一组玉米胚钙沉淀蛋白的初步研究

从玉米胚中分离出一组理化性质相似的可为钙所沉淀的蛋白。该组蛋白可被3％的三氯乙酸和55％的硫酸铵可逆沉淀,具有较高的热稳定性,在93～94℃下5min不沉淀。该组钙沉淀蛋白可被等于或大于1mmol／L的CaCl2可逆地沉淀,但不被MgCl2或NaCl沉淀。该组蛋白在EGTA存在下可与phenyl－sepharose4B结合而被含Ca2 的缓冲液所洗脱。它们由7种蛋白质组成,亚基分子量为16～103kD。它们的一些理化性质类似于从动物肌肉细胞中提取的钙结合蛋白calsequestrin,其功能可能与缓冲和调节细胞游离Ca2 水平有关。     

植物钙吸收、转运及代谢的生理和分子机制

钙是植物必需的营养元素。酸性砂质土壤中含钙较少, 导致在其土壤上生长的作物容易缺钙。另外由于果树果实、果菜类和包心叶菜类的蒸腾作用弱, 导致果树和蔬菜普遍生理缺钙。根系维管束组织可能通过共质体和质外体两种途径进行钙素吸收, 而果实则可通过非维管束组织直接吸收钙素。Ca2+通过Ca2+通道内流进入胞质, 并通过Ca2+-ATPase 和Ca2+/H+反向转运蛋白外流以保持胞质内低Ca2+浓度。为了应对植物发育和环境胁迫信号, Ca2+由质膜、液泡膜和内质网膜的Ca2+通道内流进入胞质, 导致胞质Ca2+浓度迅速增加, 产生钙瞬变和钙振荡, 传递到钙信号靶蛋白, 如钙调素、钙依赖型蛋白激酶及钙调磷酸酶B类蛋白, 引起特异的生理生化反应。本文综述了植物钙素吸收、转运以及代谢研究的最新进展, 包括植物对钙的需求和作物缺钙的原因, 根系维管束组织及果实钙素吸收机理, Ca2+跨膜运输特性, 钙的信使作用以及钙信号靶蛋白等方面内容。     

植物钙吸收、转运及代谢的生理和分子机制

钙是植物必需的营养元素。酸性砂质土壤中含钙较少,导致在其土壤上生长的作物容易缺钙。另外由于果树果实、果菜类和包心叶菜类的蒸腾作用弱,导致果树和蔬菜普遍生理缺钙。根系维管束组织可能通过共质体和质外体两种途径进行钙素吸收,而果实则可通过非维管束组织直接吸收钙素。Ca2 通过Ca2 通道内流进入胞质,并通过Ca2 -ATPase和Ca2 /H 反向转运蛋白外流以保持胞质内低Ca2 浓度。为了应对植物发育和环境胁迫信号,Ca2 由质膜、液泡膜和内质网膜的Ca2 通道内流进入胞质,导致胞质Ca2 浓度迅速增加,产生钙瞬变和钙振荡,传递到钙信号靶蛋白,如钙调素、钙依赖型蛋白激酶及钙调磷酸酶B类蛋白,引起特异的生理生化反应。本文综述了植物钙素吸收、转运以及代谢研究的最新进展,包括植物对钙的需求和作物缺钙的原因,根系维管束组织及果实钙素吸收机理,Ca2 跨膜运输特性,钙的信使作用以及钙信号靶蛋白等方面内容。     

一组玉米胚钙沉淀蛋白的初步研究

从玉米胚中分离出一组理化性质相似的可为钙所沉淀的蛋白。该组蛋白可被３％的三氯乙酸和５５％的硫酸铵可逆沉淀,具有较高的热稳定性,在９３￣９４℃下５ｍｉｎ不沉淀。该组钙沉淀蛋白可被等于或大于１ｍｍｏｌ／Ｌ的ＣａＣｌ２可逆地沉淀,但不被ＭｇＣｌ２或ＮａＣｌ沉淀。该组蛋白在在ＥＧＴＡ存在下可与ｐｈｅｎｙｌ－ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４Ｂ结合而被含Ｃａ＾２＋的缓冲液所洗脱。它们由７种蛋白质组成,亚基分子量为１６￣     

心肌细胞钙信号研究进展

近年自激光共聚焦显微镜使用以来,结合膜片钳技术及分子生物学方法,在心肌细胞内的钙信号种类以及在心脏兴奋－收缩偶联研究方面取得了突破性进展。本文介绍了心肌细胞的钙信号研究进展,包括在心肌细胞内可以观察到的钙闪烁,钙微粒,钙波以及由心肌细胞膜上电除极而诱发的瞬时性钙增高等几种心脏细胞内钙变化的形式,意义以及局部调控兴奋－收给偶联的机制。     

细胞核钙信号研究进展

钙离子作为细胞内重要的第二信使,在许多生理过程中发挥着关键的作用。最近几年来,随着钙检测技术的不断发展和改进,细胞核钙的研究取得了许多重要的进展。本文从细胞核钙运输、核钙对核与胞质间物质运输的调节,以及核钙在基因表达、有丝分裂和细胞凋亡中的作用等几个方面综述了核钙研究的最新进展。     

植物细胞的钙信号转导

Ca^2 信号在植物体胞内信号转导途径中起重要的作用．对钙调素及CBL蛋白在植物体内的表达模式、亚细胞定位、靶向以及钙信号通路方面的研究的进展进行了综述。     

钙结合蛋白calreticulin

钙结合蛋白ｃａｌｒｅｔｉｃｕｌｉｎ由Ｎ、Ｐ和Ｃ三个区域的氨在酸序列组成,具有很主的钙结合容量,主要存在于内质网上;其蛋白和基因在生物进化过程中具有极高的保守性,提示它在许多细胞功能的调节中发挥重要作用;它是一种独特的内质网膜分子伴侣,参与胞内钙信号、细胞粘际及基因表达的调控。     

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.