视网膜杆细胞圆盘膜的结构

眼睛的功能之一是把光刺激转换为神经脉冲信号,这一功能是由视网膜上光感受器细胞完成的。在大部分脊椎动物中,光感受器细胞分为二类:视杆细胞和视锥细胞。从形态学上看,光感受器细胞可以分为内段和外段。视杆细胞的外段呈圆柱形。在电子显微镜视野中,杆细胞外段内部,有一叠为数约从500至2,000个有规则堆积的圆盘。和其他膜一样,圆盘膜也是镶嵌有包括吸收光子的视紫红质分子等蛋白的磷脂     

猪眼视紫红质膜液晶态结构特征

光敏色素视紫红质(Rhodopsin)是一种以生色团为辅基的色素蛋白。近年来的研究表明视紫红质分子是在脊椎动物视网膜光感受器的片层膜内或膜上,它在光-电转换机能中起着重要作用。光感受器膜类似于一般生物膜,也处于有序、多变的液晶态。在自我有序的液晶相-片层结构中,分子的长轴基本平行,形成分子层。这种表面可用于简单的有机反应,如异构化、酶的氧化、还原以及脱氢作用等。这些结构对能量的变化也很容易发生反应。因此研究视紫红质在片层膜上的液晶态结构,对进一步探索光感受器功能是有重要意义。     

温度和pH对嗜盐菌紫膜吸收和圆二色谱的作用

嗜盐菌紫膜可见光区域的圓二色谱由二部分重迭组成,一部分是较宽的正带,它来自细菌视紫红质分子内视黄醛和菌蛋白之间相互作用,另一部分是由对称的正带、负带组成的激子带,它来自膜内相邻细菌视紫红质分子生色团的相互作用。因此,紫膜的圓二色谱可反映膜上蛋白的晶体结构和构象变化,被认为是研究嗜盐菌紫膜结构变化的一种天然探针。本文用圆二色谱和吸收谱观察了温度和pH对光适应紫膜结构的影响。     

真鲷视网膜结构及其视觉特性研究：Ⅱ视网膜光感受细胞超微结构研究

对真鲷光感受细胞的超微结构进行观察,结果表明：视杆外段膜盘为游离膜盘,视锥外段膜盘则为连续的膜结构,视锥和视杆均含有连接纤毛和辅助外段。花萼状突起起源于内段。椭体内充满线粒体,无球状小体。双锥椭圆体并生膜为六层,视锥内段无鳍状突起,视锥突触带,在明适应视网膜中数量增多,在暗适应视网中数量减少,视杆突触带在这两种适应网膜中数量不变,每一杆小球只有一个突触带,而锥小足有４－６个突触带。     

细菌视紫红质中质子泵出的分子机理

细菌视紫红质(Bacteriorhodopsin,或bR)是盐生嗜盐菌(Halobacterium salinarium)等细菌的跨膜蛋白质,其色基视黄醛的光致异构化作用触发细菌视紫红质的一系列结构变化,把质子从细胞质泵到细胞外空间。对细菌视紫红质中质子泵出分子机理进行了描述。     

8-Br-cGMP和cGMP对蟾蜍视杆光敏感通道作用的比较研究

在蟾蜍视网膜的视杆外段上进行片膜钳记录.在同一片膜中,8-Br-cGMP开启的通道,似乎是cGMP所开启的同一光敏感通道.在相同的片膜电位下,由同一片膜诱发同样大小的膜电流,所灌流的8-Br-cGMP溶液的浓度要大大低于cGMP溶液的浓度.再者,8-Br-cGMP被磷酸二酯酸水解的速率,比cGMP的要慢得多.结果表明,在开启视杆外段的光敏感通道的过程中,cGMP分子中的3＇,5＇-环一磷酸可能起主要作用.     

8-Br-cGMP和cGMP对蟾蜍视杆光敏感通道作用的比较研究

在蟾蜍视网膜的视杆外段上进行片膜钳记录.在同一片膜中,8-Br-cGMP开启的通道,似乎是cGMP所开启的同一光敏感通道.在相同的片膜电位下,由同一片膜诱发同样大小的膜电流,所灌流的8-Br-cGMP溶液的浓度要大大低于cGMP溶液的浓度.再者,8-Br-cGMP被磷酸二酯酸水解的速率,比cGMP的要慢得多.结果表明,在开启视杆外段的光敏感通道的过程中,cGMP分子中的3＇,5＇-环一磷酸可能起主要作用.     

紫膜菌紫质分子的光生物物理学研究

本文介绍了紫膜细菌视紫红质的微观结构,质子泵功能和光循环过程,及其菌紫质分子中发色团和蛋白质相互作用(结合位点)的几种光谱研究,最后讨论了菌紫质分子原初事件量子产率的双重性和相应的分子动力学模型。     

高碱性pH诱导紫膜片层表面结构变化的原子力显微镜直接观测

报道了在高碱性pH下,紫膜中细菌视紫红质(BR)表面结构变化的直观信息.紫外可见光谱实验发现,当pH上升到12.6,BR分子上的生色团视黄醛脱落,分子完全变性;原子力显微镜实验观测到在此pH下,紫膜片层的晶格结构瓦解,BR分子在紫膜上无规则聚集,同时出现非特征“岛屿”结构和特征“岛屿”结构.     

光感受机制和突触机制的研究进展

在神经生物学爆炸性的发展中,某些领域的进展特别引人注目,其中光感受饥制以及突触机制的研究,与作者从事的研究工作关系比较密切。本文将评述这两方面的重要进展,从一个侧面反映神经生物学的巨大进展。(一)光感受的分子机制的研究——cGMP 作为第二信使光照射视网膜,使光感受器(视杆细胞和视锥细胞)所包含的视色素发生一系列光学变化,导致光感受器兴奋。光激活视色素分子后,在光感受器中导致外段质膜的电位变化。与其他可兴奋细胞不同,光感受器在不受光刺激时处于活动状态,即在暗中细胞膜的离子通道是开放的,钠离子流持续地从胞     

细菌视紫红质分支光循环研究的新起点——蓝膜

细菌视紫红质分支光循环研究的新起点——蓝膜@张国艳$中国科学院化学研究所分子科学中心!北京100080 @李宝芳$中国科学院化学研究所分子科学中心!北京100080 @江龙$中国科学院化学研究所分子科学中心!北京100080~~     

文昌鱼sfy1基因的克隆及其在早期发育中的表达

文昌鱼是公认现存最接近于脊椎动物的一种头索动物,具有与脊椎动物相似但简单得多的身体图式[1],因而是研究脊椎动物发育机制起源和进化的宝贵材料,也是发育生物学的经典实验模型之一.近年来,人们在对果蝇和脊椎动物发育分子机制的研究取得了一系列重大突破之后,利用发育调控基     

光感受机制研究的重要突破

光感受的分子机制的研究是神经生物学的前沿领域之一。近年来,应用片膜钳位新技术已证明,在光电换能过程中的内部信使是环鸟苷酸(cGMP),并非原来所普遍认为的钙离子。光电换能的基本过程是:在暗中,cGMP 使光感受器膜钠离子通道保持开放,从而使膜去极化;当视紫红质分子吸收光后,GTP-结合蛋白被激活,并随之激活磷酸二酯酶(PDE)。PDE 使 cGMP 水解,导致钠离子通道关闭,膜超极化。本文概述这些重要进展及其意义,并展望其前景。     

黑斑蛙光感受器计数和分类—扫描电镜研究

在扫描电镜下观察了黑斑蛙视网膜光感受器的类型、直径和密度。并用统计学方法对光感受器进行了计数。六个视网膜的光感受器计数平均为2,120,000±230,000(P<0.05)。可以见到两类视锥细胞和两类视杆细胞:单视锥,外段为锥形,最粗处直径约6微米;双视锥,由一主锥和一附锥构成,外段直径最粗处约7微米;红视杆,外段圆柱形,直径约6微米,其内段短粗,数目比绿视杆多;绿视杆,外段与红视杆极相似,但内段细长。视锥和视杆的外段上有许多小突起,这些小突起互相联系。     

细菌视紫红质光学图像存储的灰阶特性研究

细菌视紫红质（Bacteriorhodopsin,BR）是一种具有优良光致变色特性的光敏蛋白分子,具有极好的抗疲劳性和高的光转换量子效率,可用于光学图像信息的获取和存储.文章讨论了BR分子膜在受到随空间位置变化的光强调制下,BR分子膜光吸收变化量的空间分布及其与存储图像灰度分布之间的关系;建立了BR灰度图像存储特性实验系统,并对BR-D96N薄膜存储的光学图像灰阶特性进行了实验研究,实验表明BR薄膜图像存储具有出色的灰度表现能力.     

视网膜褪黑激素的研究

褪黑激素历来被认为是松果腺的内分泌物。近20年发现,体内其他组织如视网膜亦含有褪黑激素。视网膜褪黑激素是由感光细胞合成并分泌的内分泌物或体液因子,其内源节律受光照影响。它在眼中的作用包括调节光致机械运动,感光细胞外段膜盘脱落,视网膜多巴胺释放以及眼内压。     

细菌视紫红质对调制光的响应特性

细菌视紫红质在结构上与视紫红质的相似性使其具有某些视觉响应特性.用电泳法在不锈钢电极上沉积出定向紫膜薄膜,构成不锈钢/紫膜/凝胶/铜电极结构的光接收器.在调制光作用下,光接收器显示出对光强变化的微分响应特性.测量了光电压随调制频率和入射光功率的变化关系.比较和讨论了细菌视紫红质对调制光响应特性与视觉频闪及明暗感的相关性.     

变形菌视紫红质十年的回顾与展望

变形菌视紫红质(proteorhodopsin,PR)是一类吸光色素膜蛋白,它是由7个跨膜ɑ-螺旋(A～G)组成的视蛋白(opsins)与色素视黄醛(retinal)通过共价键结合而形成。PR广泛存在于海洋和淡水水域的微生物中,是一种质子泵型的视紫红质,可在光的驱动下将质子从细胞质泵到胞质间隙,从而在细胞内外产生质子梯度,形成的化学势能被用于合成ATP、物质的跨膜运输以及驱动鞭毛运动等方面。据估算含PR的细菌在海洋水域中约占总细菌的13%,而每个含PR的细胞中的PR分子数约为2.5×104个。对PR功能的研究表明PR具有增强其宿主菌抵抗外界不良环境的能力;而对于PR三维结构的研究对PR的作用机理及其功能的研究将有更进一步的推动作用。     

hedgehog基因家族与果蝇和脊椎动物的发育

hedgehog(hh)家族基因编码一类分泌性信号分子,在果蝇的体节和成虫盘、脊椎动物的神经管、体节和肢的图式形成中具有重要作用。HH蛋白经过自我剪切形成两种产物,HH-N和HH-C。其中HH-N具有全部的信号活性。HH蛋白的自我加工过程可对HH-N进行修饰而影响其空间分布。     

多聚免疫球蛋白受体（pIgR）在粘膜免疫中的重要功能

多聚免疫球蛋白受体（pIgR）属于Ⅰ型跨膜糖蛋白,可与多聚免疫球蛋白A和多聚免疫球蛋白M特异性结合,通过穿胞转运,将它们从上皮细胞基底侧膜转运到顶膜,并最终分泌到外分泌液中去. 在此过程中,多聚免疫球蛋白受体的细胞外段被水解,释放出与多聚免疫球蛋白A或多聚免疫球蛋白M相结合的细胞外段（又称为分泌成分）. 分泌成分是sIgA分子的重要组成部分,直接参与sIgA的粘膜防御功能,而且在被动粘膜免疫中也有重要作用. 多聚免疫球蛋白受体通过介导细胞内多聚免疫球蛋白的转运,可以在粘膜的腔面阻止病原体粘附,在上皮细胞内中和病毒,也可以将固有层内的抗原分泌出去. 因此,多聚免疫球蛋白受体的有效分泌是多聚免疫球蛋白发挥粘膜防御功能的必要条件. 但在某些情况下,该受体也可以介导微生物对上皮屏障的入侵. 多聚免疫球蛋白受体是高度 N -糖基化的,其分子中独特的糖链结构,可能与受体的穿胞转运、sIgA在粘膜的正确定位,以及抗原对上皮细胞的粘附有关. 多聚免疫球蛋白受体和分泌成分参与的多重分子机制,使它们在粘膜免疫中起着举足轻重的作用.