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.     

跨膜Ca~(2+)梯度对肌质网Ca~3+-ATP酶调节的特异性

我们曾报道跨膜Ca~(2+)梯度可通过膜脂影响肌质网Ca~(2+)-ATP 酶的构象和活性。本文就跨膜Ca~(2+)梯度对肌质网Ca~(2+)-ATP 酶的调节是否具有特异性作进一步研究。结果表明这种特异性表现在两方面:一是跨膜Ca~(2+)梯度对肌质网Ca~(2+)-ATP 酶功能的调节不能归结于跨膜Ca~(2+)浓度梯度所导致的膜电位的作用,离子载体FCCP 可消除跨膜电位但并不影响肌质网Ca~(2+)-ATP 酶的活力;二是其它二价金属离子如Sr~(2+)的跨膜梯度对肌质网Ca~(2+)-ATP 酶活力基本无影响。荧光偏振系列探剂n-AS 测定的结果表明跨膜Ca~(2+)与Sr~(2+)梯度对嵌有Ca~(2+)-ATP 酶的脂酶体的中部流动性的影响有较大差异。而Ca~(2+)-ATP 酶的Ca~(2+)结合位点正处于脂双层中部,这进一步提示膜脂参与了跨膜Ca~(2+)梯度对Ca~(2+)-ATP 酶的调节作用。     

大麦根细胞质膜Ca~(2+)-ATP酶和Ca~(2+)转运系统的特性

用大麦质膜微囊研究细胞质膜 Ca~(2+)转运过程,发现质膜 Ca~(2+)—ATP酶在反应系统中不存在Mg~(2+)时可正常表现活性。跨膜Ca~(2+)转运按其对Mg~(2+)的需求可分为两个过程,一个是不需Mg~(2+)的、具高Ca~(2+)亲和力和较低的转运能力;另一个则是需Mg~(2+)的、具低Ca~(2+)亲和力和较高的转运能力。前者的动力学特征与Ca~(2+)—ATP酶相近,而后者则相差很大。据此推测,大麦根细胞质膜上除Ca~(2+)—ATP酶外,还存在另一个不同的Ca~(2+)转运系统。由两者分别承担的Ca~(2+)转运过程在细胞钙信使系统中可能起着不同的作用。     

若干蝙蝠葛碱衍生物对人红细胞膜Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase活力的影响

本文测定了数种蝙蝠葛碱衍生物对钙调素(CaM)激活的人红细胞膜Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase活力的影响。结果表明,这些化合物对该酶都有不同程度的抑制作用,其机制表现为竞争性抑制,过量的CaM能完全逆转这些化合物所引起的抑制。当Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase被胰蛋白酶(trypsin)限制性酶解完全活化后,其活力不再受CaM激活,但仍被这些化合物所抑制。     

硒对心肌质膜(Ca~(2+)·Mg~(2+))-ATPase和肌浆网Ca~(2+)-ATPase活力的影响

本文以豚鼠和大白鼠心肌肌浆网膜(SR)Ca~(2+)-ATPase的活力,心肌质膜(SL)(Ca~(2+)Mg~(2+))-ATPase的活力和电子显微镜的方法探索克山病病区粮中低硒与心肌细胞钙转运调控的共系,实验结果为硒对克山病有预防作用的观点提供了新的理论依据,并进一步支持了“克山病是一种心肌线粒体病”的观点。     

1,25-(OH)_2D_3诱导HL-60细胞分化后胞液Ca~(2+)浓度、磷酸化酶a和微粒体Ca~(2+)-ATP酶活性的改变

1,25-(OH)_2D_3对HL-60细胞具有促分化作用。本文报道了1,25-(OH)_2D_3在促进HL-60细胞分化前后胞液Ca~(2+)浓度、磷酸化酶a和微粒体Ca~(2+)-ATP酶活性的改变。结果表明,1,25-(OH)_2D_3加入HL-60细胞培养液后72小时,细胞NBT染色阳性率高于70％,形态向正常分化的细胞转化。同对,胞液Ca~(2+)浓度和微粒体Ca~(2+)-ATP酶活性明显降低,而磷酸化酶a活性显著升高。结果提示,在1,25-(OH)2_D_3作用下,HL-60细胞不仅杀菌功能增强,细胞内胞液Ca~(2+)浓度趋向正常,与钙恒稳有关的酶活性也同样发生改变。即1,25-(OH)_2D_3对HL-60细胞的诱导作用伴有钙恒稳的改变。这些变化与DMSO的作用相同。     

大麦根细胞质膜Ca~(2+)转运系统对盐胁迫的反应

大麦幼苗经短时间盐处理,尚未发生伤害时,虽然质膜上需Mg~(2+)和不需Mg~(2+)的两个Ca~(2+)转运系统的转运能力均基本未变,但两者的动力学特征却有所不同。在盐处理3h内,不需Mg~(2+)的Ca~(2+)转运过程对Ca~(2+)的亲和力便明显降低,而需Mg~(2+)的Ca~(2+)转运过程对Ca~(2+)的亲和力变化不大。较长时间盐处理,两个Ca~(2+)转运系统的转运能力和ATP亲和力均有不同程度的减小。这种减小与幼苗的伤害相伴出现,随处理时间加长而加剧。不同时间的盐处理下,质膜Ca~(2+)—ATP酶活性与不需Mg~(2+)的Ca~(2+)转运过程变化规律一致。Ca~(2+)—ATP酶受钙调素激活的特性在盐处理3h内即有所减小,至处理24h基本丧失。由动力学分析结果推测,短时间盐胁迫下质膜上两个Ca~(2+)转运系统的不同变化是植物的一种调节反应,它们在钙信使系统传递胁迫信号的过程中起不同作用。Ca~(2+)—ATP酶驱动的初级Ca~(2+)转运系统可能与胁迫信号的传递有关,而次级Ca~(2+)转运系统即可能起着信息传递之后将剩余 Ca~(2+)运出胞外的功能。较长时间盐胁迫下两系统Ca~(2+)转运能力的降低则是一种伤害反应。     

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.     

大鼠气管上皮细胞发生过程中Ca~(2+)-ATPase活性变化的形态学观察

本文应用光镜和电镜组化方法,对胚胎晚期至生后早期的 Wistar 大鼠气管上皮细胞Ca~(2+)-ATPase 的动态变化进行了观察。结果证实在胚胎期气管上皮细胞侧面膜和表面膜及纤毛细胞的纤毛干处有 Ca~(2+)-ATPase 活性反应产物,提示胚胎期气管上皮细胞之间可能已存在与气管上皮细胞分化、发育密切相关的钙;在生后早期,纤毛细胞的基粒和纤毛小根处出现活性 Ca~(2+)-ATPase,表明生后早期已出现纤毛运动,其对廓清气道具有重要意义。     

Na~(+)、Ca~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)与HSA相互作用的~(23)(Na)-NMR研究

 本文应用~23Na-NMR波谱技术,研究了Na~(+)、Ca~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)与人体血清白蛋白(HSA)的相互作用。在实验基础上,通过引入两位快交换模型,拟合计算获得了Na~(+)与HSA相互作用的结合常数和处于结合状态Na~(+)的相关时间;实验表明Ca~(2+)能与Na~(+)竞争同HSA结合,拟合计算获得了两者与HSA相互作用结合常数的比值,棕榈酸钠能增强Ca~(2+)同Na~(+)竞争与HSA结合的能力;从实验上未能观察到Cu~(2+)、Zn~(2+)能同Na~(+)竞争与HSA相互作用的证据。     

柠条Ca~(2+)-ATPase的性质及钙调素含量与抗旱性的关系

分离纯化旱生植物柠条的叶细胞质膜,测定其Ca2＋-ATPase的最适反应pH、最适反应温度、底物ATP和激活剂Ca2＋对酶活性的影响,并与中生植物小麦叶细胞质膜Ca2＋-ATPase的性质进行比较。实验表明柠条叶细胞质膜Ca2＋-ATPase的最适反应pH为7．5,最适反应温度为55℃,酶对ATP的Hill系数为0．94,符合米氏动力学类型,对Ca2＋的Hill系数为0．35,具有负协同作用。还测定了柠条和小麦叶片中及叶细胞质膜结合的钙调素含量,发现钙调素含量与植物的抗旱性成正相关。     

小麦根和叶细胞质膜Ca^2＋—ATPase性质的比较

比较了小麦(Triticum aestivum L.cv.Longchun No.13)根和叶细胞质膜Ca~(2 )-ATPase的性质,并结合二者所处的环境和功能方面的差异进行了分析。结果表明:根细胞质膜Ca~(2 )-ATPase在一个较宽的pH范围内有高活性,最适反应温度为45℃;叶细胞质膜Ca~(2 )-ATPase只在一个较窄的pH范围内有高活性,最适反应温度为50℃。根细胞质膜Ca~(2 )-ATPase对ATP的Hill系数为1.6,具有明显的正协同作用;叶细胞质膜Ca~(2 )-ATPase对ATP的Hill系数为1.0,符合米氏动力学类型。两种器官的细胞质膜Ca~(2 )-ATPase受Ca~(2 )激活的Hill系数都小于1,都具有负协同作用。钙调素对酶活性有激活作用,而Mg~(2 )则有抑制作用。     

配体对(Na~++K~+)-ATP酶E_2→E_1转变的影响

 本研究确定了在0℃条件下,(Na~++K~+)-ATP酶纯化制备物与5mmol/L Na~+或Mg~(2+)在5mmol/L咪唑(pH7.4)环境中预保温30分钟,然后进行磷酸化,可以获得最高磷酸化水平,Na~+或Mg~(2+)的K_(0.5)值分别为0.29mmol/L或0.35mmol/L;以ADP代替Na~+和Mg~(2+)与酶预保温,对E_2向E_1转变无任何影响,而与Na~+、Mg~(2+)一起存在时则能加强Na~+及Mg~2的预保温效果。     

DOPE、DOPC对重组去脂肌质网Ca~(2+)-ATPase活力和构象的影响

经磷脂酶Ａ２ 去脂的肌质网Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 重组于不同比例的二油酰磷脂酰胆碱（Ｄｉｏｌｅｏｙｌｐｈｏｐｈａｔｉｄｙｌｃｈｏｌｉｎｅ,ＤＯＰＣ） 和二油酰磷脂酰乙醇胺（Ｄｉｏｌｅｏｙｌｐｈｏｐｈａｔｉｄｙｌｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ,ＤＯＰＥ） 形成脂酶体,研究了不同磷脂环境中Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 的ＡＴＰ 水解和Ｃａ２ ＋ 转运活力。结果表明,ＤＯＰＣ 和ＤＯＰＥ 分别有利于ＡＴＰ 水解和Ｃａ２ ＋ 的转运,ＤＯＰＥ 可以增强Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 的ＡＴＰ水解和Ｃａ２ ＋ 转运之间的偶联效率。利用内源荧光、荧光淬灭及Ｆｏｒｓｔｅｒ 能量转移原理测定Ｃａ２ ＋ －ＡＴＰａｓｅ 相应的构象变化, 发现随着ＤＯＰＥ／ ＤＯＰＣ 比例的改变使Ｃａ２ ＋ － ＡＴＰａｓｅ 构象发生相应的变化。