水通道蛋白的结构与功能研究

水通道蛋白是近年来才被发现的一种转运水分子和某些小分子物质的跨膜蛋白,本文综述了水通道蛋白的分子结构、组织分布及在泌尿、呼吸、消化、神经系统等方面的重要生理学功能。水通道蛋白的研究对阐明某些水代谢疾病的发病机制及为该类疾病提供新的治疗思路具有深远意义。     

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。     

水甘油通道蛋白结构和功能与疾病研究进展

水甘油通道蛋白(aquaglyceroporins)属于内在膜蛋白(major intrinsic protein,MIP)家族成员,是既可以运输水分子,又可以运输甘油等小分子物质穿透细胞膜等生理屏障的双功能水通道蛋白(aquaporin,AQP)。研究发现其在人和其他生物的许多脏器中广泛分布,研究表明,其生理状态的改变与许多疾病的发生、发展及预后密切相关。本文从水甘油通道蛋白的基本结构、功能和相关疾病的关系,以及针对甘油水通道蛋白靶向治疗等方面的研究进展进行综述。     

水通道蛋白研究动态

水通道蛋白是对水专一的通道蛋白,它普遍存在于动、植物及微生物中,不同水通道蛋白之间具有类似特征.哺乳动物中水通道蛋白主要分为六类,分布于水分代谢活跃的器官中;植物除了质膜上水通道蛋白外,液泡膜也存在着水通道蛋白,它们在植物生长,发育及胁迫适应中起着重要作用.目前有关水通道蛋白的详细的结构和功能信息主要来自对红细胞膜上水通道蛋白的研究,它由同源的四聚体组成,每个单体具有独立的水通道功能,四聚体在膜上分布具有不对称性,在膜内侧四聚体呈伸展状态,在膜外侧形成大的中心空腔.     

牦牛水通道蛋白AQP1和AQP3基因克隆及在不同组织中表达和定位

水通道蛋白(Aquaporin,AQP)广泛存在于生物体的各组织部位,影响着生物体水代谢的过程.为进一步研究水通道蛋白1(AQP1)和水通道蛋白3(AQP3)生物学功能,本文对牦牛(Bos grunniens)不同组织中 AQP1和AQP3基因的表达与定位进行了研究.采用PCR方法扩增牦牛AQP1和AQP3基因,对其序...     

水通道蛋白在细胞中的调控

水通道蛋白是一个具有跨膜运输水分子功能的蛋白家族．其功能受到细胞精细调控,以维持细胞正常的生理状态,水通道蛋白异常将导致相关疾病的发生。重点介绍水通道蛋白在细胞中的调控机理。     

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。     

水通道蛋白的基本结构与特异性通透机理

水通道蛋白是一个具有跨膜运输水分子功能的蛋白家族。从1988年Agre等发现水通道蛋白起,目前在不同物种中已经发现了200余种水通道蛋白,其中存在哺乳动物体内的有13种。概述了水通道蛋白的结构、组织特异性分布及特异性通透机理。     

水通道

水通道邱俭,陈宜张（第二军医大学生理学教研室,上海２００４３３）关键词水通道,水通道蛋白进出细胞的水转运对细胞稳态是重要的。水通过脂质双层的运动很慢,这是一个单纯扩散过程,活化能高（＞１０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）,且对汞化合物不敏感。过去曾认为其他一些细胞...     

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。     

水通道蛋白——一次意外的发现

2003年,PeterAgre因发现细胞膜水通道而获得诺贝尔化学奖。水是所有细胞中、血液中以及植物汁液中的溶剂,既是生物体内各种化学反应的介质,自身也参与各种反应。因此,水的代谢对于生物个体来说至关重要。就水进出细胞的方式、水通道蛋白的发现过程及其现状进行简单介绍。     

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。     

植物水通道蛋白及其活性调节

水通道蛋白是对水专一的通道蛋白,普遍存在于动、植物及微生物中。研究表明高等植物的质膜和液泡膜上存在着丰富的水通道蛋白,其种类繁多,分布广泛,并具有一定的组织特异性。植物水通道蛋白的活性受到严格的调控,其调节方式主要有两种,分别为基因水平的表达调控和翻译后的修饰作用。     

植物水通道蛋白及其活性调节

水通道蛋白是对水专一的通道蛋白,普遍存在于动、植物及微生物中。研究表明高等植物的质膜和液泡膜上存在着丰富的水通道蛋白,其种类繁多,分布广泛,并具有一定的组织特异性。植物水通道蛋白的活性受到严格的调控,其调节方式主要有两种,分别为基因水平的表达调控和翻译后的修饰作用。     

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…     

液泡膜水通道蛋白γ—TIP表达载体的构建及其抗体的制备

利用PCR技术,从拟南芥（Arabidopsisthaliana（L．）Heynh．）液泡膜水通道蛋白γ－TIP的cDNA中扩增了含水通道特异保守区的205bp片段,并将其构入pGEX－KG原核表达载体。酶切、测序分析表明构建的重组质粒pGEX-TIP结构正确。0．4mmol/L的IPTG可诱导表达分子量为32kD融合蛋白GST-TIP,表达蛋白以包涵体形式存在,约占菌体总蛋白的50％。实验用SDS-PAGE制备电泳从菌体的超声裂解液中纯化了GST-TIP融合蛋白,以此融合蛋白为抗原制备了高质量的液泡膜水通道蛋白的抗体,为研究水通道蛋白在组织中的定位及生理功能提供了有用的蛋白探针。     

水通道蛋白7与脂肪细胞甘油运输

水通道蛋白是一类运输水分子的跨膜蛋白,对于调节细胞内外水的平衡具有重要意义。有些水通道蛋白如水通道蛋白7(AQP7)除了运输水分子外,还可运输其他小分子物质,如甘油等,故又被称为水甘油通道蛋白。脂肪细胞中AQP7参与了甘油的跨膜运输而影响脂肪代谢,AQP7的功能下降或缺陷将导致脂肪细胞中甘油释放受阻,脂肪水解减少而积累,最终引起肥胖的发生。AQP7在甘油运输过程中的作用及与脂肪代谢的关系使人们对肥胖的发生机制有了新的理解,从而为肥胖的治疗提供了新的思路。     

HgCl2胁迫对小麦幼苗水分利用效率和叶绿素含量的影响

水通道蛋白(aquaporin,AQP)是植物体内水分吸收和运输的通道.以小麦品种石4185的幼苗为材料,在正常供水供养条件下,采用不同浓度的AQP抑制剂HgCl2对其根部进行胁迫处理,研究植株水分利用效率等性状的变化,以明确水通道蛋白与水分利用效率(WUE)的关系.结果表明:(1)小麦水通道蛋白在受到HgCl2抑制后,其幼苗的单株生物量和单株WUE(生物学产量干重/耗水量)显著低于对照处理,并且随着HgCl2浓度的增加呈逐渐下降趋势.(2)处理后植株24 h5、d和14 d的单株耗水量均显著低于对照组.(3)HgCl2胁迫处理后5 min内小麦叶片叶绿素含量持续下降,处理24 h的含量均远低于初始值,并且随胁迫时间延长处理叶片逐渐变黄.研究发现,HgCl2在抑制小麦幼苗水通道蛋白的同时,也对其光合作用相关酶和蛋白质体在短时间内产生一定影响,从而阻碍幼苗正常生长.     

人胸膜间皮细胞水通道蛋白1～10 mRNA的表达

体外培养人胸膜间皮细胞(HPMC),检测人胸膜间皮细胞水通道蛋白1～10mRNA的表达,探讨其在胸腔内液体平衡中的意义.从胸腔积液中分离人胸膜间皮细胞,进行培养,用形态学和免疫组化染色进行细胞鉴定.用RT-PCR检测水通道蛋白1～10(AQP1～10)mRNA在人胸膜间皮细胞上的表达.成功建立人胸膜间皮细胞体外培养模型,鉴定证实为间皮细胞,人胸膜间皮细胞上AQP1～10mRNA均有表达,AQP1、AQP9、AQP10表达丰富.人胸膜间皮细胞存在AQP1～10mRNA的表达,结合已知水通道蛋白的功能,证实人胸膜间皮细胞参于胸腔内液体转运.