缰核内注射Ca^2＋拮抗电针镇痛的作用可被三碘季铵酚翻转

通过埋植套管向大鼠双侧缰核分别注射0.1mol/L CaCl_2 0.5μl,0.06mol/L ACh0.5μl,5.4×10~(-3)mol/L三碘季铵酚0.5μl和14.4×10~(-3)mol/L阿托品0.5μl后观察到,Ca~(2 )降低基础痛阈并拮抗电针镇痛效应;ACh拮抗电针镇痛;Ca~(2 )拮抗电针镇痛的作用可被胆碱能N受体阻断剂三碘季铵酚完全翻转。提示缰核内的Ca~(2 )可能通过ACh实现其拮抗电针镇痛的效应。     

大鼠心肌肌浆网的纯化及其性质研究

 用超声波破碎心肌细胞,差速离心法纯化大鼠心肌肌浆网(CSR)。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得Ca~(2+)-ATPase分子量为98kD;电镜观察膜制备为完整的CSR微囊;标志酶哇巴因敏感型Na~(+),K~(+)-ATPase和叠氮化钠敏感型Mg~(2+)-ATPase活性表明膜制备中肌膜含量很低,但仍有线粒体污染。 用~(45)Ca~(2+)示踪微孔滤膜法研究Ca~(2+)跨膜转运,CSRCa~(2+)蓄集最大值为57nmol/mg蛋白。CSR Ca~(2+)-ATPase在4℃—21℃和21℃—49℃两区间反应活化能不同,前者大于后者。酶的最适pH为7.4。以ATP为底物,该酶有两个表观Km值:Km_1为3.7μmol/LKm_2为713μmol/L。     

愈伤组织形成过程中钙离子与激素诱导效应的关系

实验研究了在胡萝卜、烟草愈伤组织形成过程中,激素诱导作用与钙离子的关系。结果表明:在含有正常浓度的激素和Ca~(2+)的培养基中,0.1—1mmol/L Ca~(2+)螯合剂EGTA抑制愈伤组织鲜重增长78.0%—88.4%; 10—50μmol/L尼群地平及10—60μmol/L异博定等细胞膜钙通道阻断剂分别抑制愈伤组织鲜重增长19.1%—81.9%及17.6%—70.3%。除去上述Ca~(2+)螯合剂及Ca~(2+)通道阻断剂后,受抑制的外植体基本上可恢复生长。在无激素培养基中,10—30μmol/L Ca~(2+)载体A_(23187)可使外植体膨大,使外植体脱分化细胞增多,并出现分生细胞团,初步说明A_(23187)诱导的Ca~(2+)内流可以部分地模拟激素的作用。以膜显示剂氯四环素探测胞内Ca~(2+)分布时发现分裂细胞、脱分化细胞、分生细胞团及愈伤组织区域的细胞荧光较强。以上事实说明在愈伤组织形成中激素诱导效应与细胞内Ca~(2+)有密切关系。     

心肌细胞核Ca2+库特点及其调节的离体研究

研究核外Ca~(2+)浓度对核Ca~(2+)的影响,及细胞核Ca~(2+)摄取和释放的关系,以探讨核Ca~(2+)转运的调节机制。采用差速离心和密度梯度离心法分离纯化心肌细胞核,以Fluo-4/AM荧光指示剂负载心肌细胞核,应用激光共聚焦扫描显微镜和荧光分光光度计进行观察和测定。结果显示,分离纯化的成年大鼠心肌细胞核内自由[Ca~(2+)]随着核外[Ca~(2+)]的增加而逐渐增加,孵育液[Ca~(2+)]为1000 nmol/L达高峰,但二者增加的程度并不一致,之后随核外[Ca~(2+)]浓度的增加而呈降低趋势。ATP和100—600nmol/L的核外游离Ca~(2+),使心肌细胞核显示核被膜腔Ca~(2+)荧光,ATP和1000nmol/L的核外游离Ca~(2+)则进一步引起核浆内的Ca~(2+)荧光强度升高。荧光染色观察可见IP_3受体染色主要位于核内膜,而钙泵和ryanodine受体染色主要位于核外膜。IP_3和Ryancodine使核Ca~(2+)短暂升高1.68倍和1.93倍(P<0.001),而钙泵抑制剂Thapsigargin和IP_3受体抑制剂Heparin则分别使核Ca~(2+)降低64%和35.6%(p<0.05)。ryanodine使IP_3升高的核Ca~(2+)显著回落至正常水平以下(p<0.001)。Thapsigargin不能阻断IP_3和Ryanodine所致的核Ca~(2+)释放增加(p<0.05),但事先采用钙泵抑制剂Thapsigargin预处理心肌细胞核,则能显著的阻断IP_3和Ryanodine所致的核Ca~(2+)升高作用(Ca~(2+)释放作用)(p<0.05)。结果提示大鼠心肌细胞核可能也是细胞内的钙库之一,心肌细胞核上存在Ca~(2+)-ATPase、ryanodine受体和IP_3受体等Ca~(2+)转运系统,可能参与核Ca~(2+)摄取和释放的调节。     

重金属离子对猪红细胞膜Ca~(2+)-ATP酶的作用

猪红细胞膜Ca~(2+)-ATP酶是一种钙调蛋白(CaM)依赖酶,其活力又依赖巯基的完整性。实验应用Ca~(2+)-ATP酶这一模型体系观察到重金属离子,Pb~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)都能替代Ca~(2+),激活CaM,从而激活Ca~(2+)-ATP酶;其最大刺激活力分别为85％、80％和30％,半刺激浓度分别为32、27和0.7μmol/L。当三种重金属离子的浓度增加时,则与Ca~(2+)-ATP酶的巯基结合,抑制酶的活力,Pb2~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)的半抑制浓度分别为370、440和2μmol/L。抑制作用为渐进性过程,而刺激作用为即时效应。抑制作用可为巯基化物,特别是二巯基化物所逆转。研究结果提示,CaM可能是重金属中毒最初作用的靶分子,而重金属中毒不仅使CaM“开关”失灵,还可能导致细胞内Ca~(2+)的调节全面失控。     

外源Ca^2＋对离体菠菜叶片衰老的影响

以叶绿素、蛋白质含量为衰老指标,研究了Ca~(2+)在离体菠菜叶片衰老过程的效应。同时,采用同位素示踪技术研究了光照对离体菠菜叶片吸收,累积Ca~(2+)的影响;实验结果表明,0—10mmol/L Ca~(2+)能使菠菜叶片维持较高含量的叶绿素及各种蛋白质组分。在光、暗条件下,叶片均能吸收外源Ca~(2+),而光照能促进叶片对Ca~(2+)的吸收,暗处理3天的叶片,尚能在分离的叶绿体组分中发现~(45)Ca~(2+),占叶片总放射强度的0.5%。     

专一地切割苜蓿夜蛾核多角体病毒多角体蛋白mRNA的ribozyme的设计与性质

本文针对苜蓿夜蛾Autographa californica核多角体病毒的多角体蛋白mRNA设计并合成了两个ribozyme。体外实验结果表明它们都能准确、高效地切割体外转录得到的mRNA片段。实验表明,在一定的范围内,切割百分率随着温度的升高、时间的延长和ribozyme浓度的提高而增加。Ca~(2+)、Mn~(2+)可以代替Mg~(2+)作为ribozyme切割反应所必需的二价金属离子。     

牛脑Ca~(2+)/CaM依赖性蛋白激酶Ⅱ的纯化和鉴定

通过一系列层析法,首次从牛脑纯化得到胶凝电泳匀一的Ca~(2+)/CaM PKⅡ。凝胶过滤法测定全酶分子量为550kD,SDS-PAGE法测定亚基分子量为55kD,推测牛脑Ca~(2+)/CaM PK Ⅱ由十个相同的亚基组成。该酶活性绝对依赖于Ca~(2+)和CaM,以63kD PDE同工酶为底物,其AC_(50)分别为0.85μmol/L和0.18μmol/L;以酪蛋白为底物,其AC_(50)分别为0.22μmol/L和0.06μmol/L。牛脑Ca~(2+)/CaM PK Ⅱ旣能催化63kD PDE同工酶等多种蛋白或酶磷酸化,又能进行自身磷酸化。该酶催化63kD PDE同工酶最大磷酸参入量为1mol/mol亚基。磷酸化型63kD PDE同工酶的Ca~(2+)的AC_(50)高于非磷酸化型。     

利用甲壳素固定大肠杆菌（E.coli）细胞转化苯丙酮酸形成L—苯丙氨酸的研究

利用甲壳素作为固定化介质,能够保留83.3％的游离细胞转氨酶活性,以0.35mol/L苯丙酮酸为前体,于37℃下反应9小时,可产L-苯丙氨酸54.3g/L,其克分子转化率为94％。同时,用25％戊二醛溶液(30μl/g·cell)处理细胞1小时,再用0.3％OP溶液浸泡处理15小时,可以使固定化细胞转化率有较大的提高,Mg~(2+)对转化也有促进作用。     

马兜铃酸与钙调素相互作用的荧光光谱分析——一种非钙离子依赖性钙调素拮抗剂的研究

本文报道我室近来发现的一种天然钙调素(Calmodulin,CaM)拮抗剂马兜铃酸(Aristolochic acid,ATA)的研究。利用丹磺酰标记的CaM(D-CaM)对马兜铃酸的研究表明,马兜铃酸是一种非钙离子依赖性钙调素拮抗剂,实验测得马兜铃酸与D-CaM结合的解离常数,有Ca~(2+)和无Ca~(2+)情况下分别为70μmol/L、77μmol/L。两种状况下马兜铃酸对D-CaM荧光强度的抑制分别为40％、41％。暗示马兜铃酸主要作用于CaM上Ca~(2+)诱导的疏水区之外。三氟啦嗪(TFP)引起的D-CaM荧光增强可被马兜铃酸明显降低,而TFP在达到马兜铃酸浓度的15倍以上仍未能逆转马兜铃酸对D-CaM荧光强度的降低作用,这为马兜铃酸主要作用于CaM上Ca~(2+)诱导的疏水区以外提供了又一佐证。     

钙离子对细菌内毒素含量测定的影响

目的研究Ca~(2+)对细菌内毒素含量检测的影响,探讨其影响机制。方法向已知含量的细菌内毒素溶液中加入不同浓度的Ca~(2+),用动态浊度法检测各样品中细菌内毒素含量。对检测结果进行离散系数,即CV值分析,确定干扰限值。对加入不同浓度Ca~(2+)的细菌内毒素进行核磁共振1H谱研究。结果当Ca~(2+)浓度高于0.002 0 mol/L时,检测结果的CV值较高; Ca~(2+)浓度越高,CV值越高,离散程度越大;当Ca~(2+)浓度达到1 mol/L时,检测结果低于检测限,呈现明显的假阴性。1H谱研究发现,随着Ca~(2+)浓度的增高,处于低场的氢的化学位移向高场移动,Ca~(2+)浓度越高,移动越大。结论为获得准确的检测结果,当Ca~(2+)浓度高于0.002 0 mol/L时,应先消除干扰,再测定细菌内毒素含量。Ca~(2+)可能通过影响细菌内毒素的空间构象来影响其与鲎试剂的反应。     

红光对绿豆下胚轴线粒体Ca~(2+)积累、ATPase及NAD激酶活性的影响

绿豆下胚轴切段经红光处理后10min,其线粒体的Ca~(2+)积累下降15％,Ca~(2+)-ATPase 及 Mg~(2+)-ATPase活性也分别下降29％和10％,切段CaM含量增加近1倍。Ca~(2+)存在时,红光能促进线粒体NAD 激酶活性。说明Ca~(2+)-ATPase及一部分Mg~(2+)-ATPase可作为钙泵控制Ca~(2+)进入线粒体。     

Ca~(2+)和Mg~(2+)对红薯叶总黄酮提取及抑菌活性的影响

为考察Ca~(2+)和Mg~(2+)对红薯叶总黄酮提取率和抑菌活性的影响。本实验采用单因素实验确定Ca~(2+)浓度、Mg~(2+)浓度、料液比、乙醇浓度、提取时间的最佳因素水平,通过响应面法优化得到引入Ca~(2+)和Mg~(2+)后红薯叶总黄酮的最佳提取工艺,即Ca~(2+)浓度187 mg/L、Mg~(2+)浓度176 mg/L、乙醇浓度71%、料液比1∶40,提取时间为1 h,经验证,该工艺总黄酮提取率为2. 76%,略高于传统的提取工艺。该提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的MIC值分别为62. 5、31. 25、31. 25μg/m L,明显低于不含Ca~(2+)和Mg~(2+)的红薯叶总黄酮提取物(对应MIC值依次为250、125、62. 5μg/m L),由此可见,在提取过程中引入Ca~(2+)和Mg~(2+)可以明显增强红薯叶总黄酮的抑菌活性。     

内向整流钾通道阻滞剂BaCl_2引起大鼠冠状动脉收缩的机制

为了探讨内向整流钾通道(inward rectifier K~+channels,K_(ir))阻滞剂BaCl_2引起大鼠冠状动脉(rat coronary artery,RCA)收缩的作用机制,本研究采用离体微血管环张力记录法观察BaCl_2引起的RCA收缩对细胞内Ca~(2+)([Ca~(2+)]_i)释放和细胞外Ca~(2+)([Ca~(2+)]_o)内流的依赖性,并通过抑制剂实验探讨其作用机制。结果显示,静息状态下,BaCl_2(0.1~1.0 mmol/L)浓度依赖性地收缩离体RCA,最大收缩幅度为(5.69±1.07)m N,与KCl(60 mmol/L)收缩幅度相近;BaCl_2在无钙液中所引起的收缩占其总收缩的(35.44±6.72)%,复钙进一步引起(64.56±5.94)%的收缩;钙通道阻滞剂硝苯地平(0.3μmol/L)、环氧合酶抑制剂吲哚美辛(100μmol/L)、细胞外信号调节激酶ERK1/2抑制剂PD98059(10μmol/L)和氯通道阻滞剂尼氟灭酸(100μmol/L)分别使BaCl_2引起的RCA最大收缩幅度降低(87.82±5.43)%(P0.01)、(73.23±5.47)%(P0.01)、(75.69±7.94)%(P0.01)和(83.24±7.69)%(P0.01)。上述实验结果表明,BaCl_2引起RCA收缩依赖于[Ca~(2+)]_i释放和[Ca~(2+)]_o内流,并提示该过程与增加前列腺素类物质合成、钙通道和氯通道激活及ERK1/2通路有关。     

NaCl(2 mol/L)处理PSⅡ颗粒的Ca~(2+)重结合

回加Ca~(2+)对 NaCl(2 mol/L)处理菠菜PSⅡ颗粒放氧活性的作用表现出有两种K_m值分别为 0.021和 0.545 mmol/L的高亲和与低亲和的Ca~(2+)重结合过程。高浓度NaCl和低 pH(3.0)处理去Ca的 PSⅡ颗粒的光抑制放氧活性半衰期(t_(1/2))明显减小。重结合Ca~(2+后,虽然大部办丧失的放氧活性可恢复,但PSⅡ颗粒放氧活性对光抑制的敏感性却并不随之恢复,t_(1/2)无明显改变。显然,重组Ca~(2+)的结合状态和作用与PSⅡ颗粒原有的结合Ca不完全相同。     

大鼠心肌细胞核钙调素入核转运与核钙调节关系的探讨

最近发现,钙调素作为细胞内钙受体,除了调节胞浆的多种功能之外,可能还参与胞浆信号向核内快速传递。本研究观察大鼠心肌细胞核对钙调素的入核转运与钙浓度的关系,并初步探讨其调节机制。大鼠心肌细胞核采用差速离心和密度梯度离心分离提纯。用荧光分光光度计测定荧光标记钙调素向细胞核转入量发现,大鼠心肌细胞核对核外的CaM向核孔转运量具有[Ca~(2+)]浓度依赖性,随核外[Ca~(2+)]浓度的增加而增加(P<0.001),在[Ca~(2+)]浓度为10~(-3)mol/L时,ryanodine受体的拮抗剂rutheniumred和cADP ribose受体拮抗剂8-Br cADP ribose显著抑制CaM的细胞核孔转运(分别降低20％和18％,P<0.05),而IP_3受体拮抗剂heparin和Ca~(2+)-ATPase抑制剂thapsigargin抑制CaM的细胞核孔转运更显著(分别降低90％和89％,P<0.001)。上述结果表明心肌细胞核对CaM的向核转运,受核外[Ca~(2+)]和核钙摄取、释放所调节。     

枸杞体细胞胚发生中Ca2+和ATPase的超微结构定位研究

研究2,4-D诱导枸杞体细胞胚发生中的作用及其与Ca~(2+)含量和ATPase活性时空分布动态之间的关系,以探讨2,4-D诱导植物体细胞胚发生的作用机理。采用超微细胞化学定位的方法,跟踪分析了体细胞胚发生与发育的不同时期,Ca~(2+)和ATPase活性的时空分布动态。结果表明:2,4-D是诱导离体培养的枸杞体细胞进入胚胎状态的关键激素。在含有2,4-D和不含2,4-D的培养条件下,分别诱导枸杞体细胞脱分化后,再转入除去2,4-D的MS培养基上,进行分化培养,结果前者可分化形成体细胞胚,因而称为胚性愈伤组织。后者在相同条件却不能分化形成胚,故称为非胚性愈伤组织。在2,4-D诱导枸杞的胚性愈伤组织中,胚性细胞分化早期的细胞间隙和细胞壁上均有Ca~(2+)沉淀。随着胚性细胞的分化、分裂和多细胞原胚形成,这时Ca~(2+)在细胞内的分布主要集中在细胞膜和液泡膜上;球形胚期在细胞核中Ca~(2+)呈弥散性分布。在此过程中,ATPase活性时空分布与Ca~(2+)的定位变化具有高度一致性,仅仅稍滞后于Ca~(2+)出现的时间。而在胚性细胞分化早期,ATPase活性同样位于质膜上,随后在液泡和细胞核都可见ATPase活性分布。而在非胚性愈伤组织中,则未见Ca~(2+)和ATPase活性呈时空动态分布,而且随着非胚性细胞的液泡化,无论是Ca~(2+)含量,还是ATPase活性都呈逐渐降低的趋势。表明Ca~(2+)和ATPase活性变化与2,4-D诱导的胚性细胞分化和发育密切相关。并由此推测,Ca~(2+)和ATPase的时空分布对胚性细胞分化中的信息传递和调控相关基因表达起着关键性作用。     

血管紧张素Ⅱ增加新生鼠脑细胞胞浆Ca~(2+)浓度

本文应用荧光钙测定技术观察了血管紧张素Ⅱ(AⅡ)对新生Wistar鼠脑细胞胞浆Ca~(2+)浓度([Ca~(2+)]_i)的影响。结果表明:血管紧张素Ⅱ在1nmol/L—1μmol/L浓度下可诱导新生鼠脑细胞[Ca~(2+)]_i增加,具量效关系。在无外Ca~(2+)存在对,其增加幅度有所减少。上述效应可被血管紧张素Ⅱ拮抗剂Saralasin所阻断,并呈剂量依赖关系。上述结果提示,血管紧张素Ⅱ可激活血管紧张素AⅡ受体,增加脑细胞[Ca~(2+)]_i,该效应通过细胞内Ca~(2+)释放和细胞外Ca~(2+)内流两条适径实现,前者的作用是主要的。     

外源Ca^2＋对烟草花粉管生长和生殖核分裂的调节

用细胞学和统计学方法研究了外源Ca~(2 )对烟草(Nicotiana tabacum L.)离体花粉管生长和生殖核分裂的影响。正常培养条件下,花粉管群体内的生殖核分裂率大致呈对数增长,10～18h为其分裂高峰期。所用Ca~(2 )浓度中以10~(-3)mol/L最适于花粉管生长,与之相比,其它浓度随时间延长愈益明显地表现出抑制效应。生殖核分裂则以10~(-2)与10~(-3)mol/L较为适宜,且10~(-2)mol/L可相对提前分裂高峰。在含10~(-3)mol/L Ca~(2 )培养基中培养10h后用不同方法处理,发现高钙抑制花粉管生长,尤以10~(-1)mol/L Ca~(2 )抑制最强烈,导致花粉管顶端壁加厚及生殖核的无丝分裂。而10~(-2)mol/L Ca~(2 )在处理早期(10～12h)促进生殖核分裂。EGTA处理则同时抑制花粉管生长和生殖核分裂。     

缺血后功能低下大鼠心肌钙与水含量的变化及高渗甘露醇的影响

缺血后心室功能减低(myocardial stunning)的发生机制迄今尚不明了。本实验以 Lang-cndorff 法在离体灌流的大鼠心脏,研究了全心缺血20min 及再灌注40min 后心肌 Ca~(2+)、Na~+K~+、Mg~(2+)及 H_2O 含量的变化,以及高渗甘露醇对缺血后功能低下心肌的影响。实验发现:(1)缺血/再灌注后心肌组织中 Ca~(2+),H_2O 的含量与非缺血组相比分别增加42%(P<0.01)及7.6%(P0.05)。(2)于再灌注同时给予12%高渗甘露醇可明显改善缺血后心室功能:再灌注40min 时,心率-左室压乘积恢复达缺血前的85%,而不给甘露醇仅恢复66.3%(p<0.01);高渗甘露醇同时消除了缺血后功能低下心肌中 Ca~(2+)超负荷与心肌水肿,此现象提示缺血/再灌注引起的肌膜非特异性通透性改变,很可能是钙进入细胞内的路径之一。本研究结果表明,心肌 Ca~(2+)超负荷及轻度心肌水肿参与了缺血后心室功能低下,高渗甘露醇在离体大鼠心脏可明显改善缺血后功能低下心肌的功能,此作用至少部分是由于其具有减低心肌钙与水含量的效应。