一类新型的作用于钾离子通道的蝎毒素多肽

一类新型的作用于钾离子通道的蝎毒素多肽吉永华,刘艳（中国科学院上海生理研究所上海２０００３１）根据Ｋ＋通道的生理和药理特征,它们构成了迄今离子通道研究中一组种类和功能最繁多的蛋白家族。这些通道在诸如肌肉的收缩、神经的分泌、动作电位的频率与延续、体内电...     

抗昆虫蝎毒素及其转基因技术的研究与应用进展

本文综述了蝎毒中抗昆虫毒素成分的种类、理化性质、分子结构与功能 ,以及利用抗昆虫蝎毒素基因构建重组微生物杀虫剂和培育抗虫植物的研究与应用的进展情况 ,并就该技术对害虫防治的意义、所存在的生态安全性等问题和应对策略进行了探讨。     

离子通道受其辅助亚基及外源性毒素调控的作用机制

离子通道是一类位于细胞膜上的跨膜蛋白,可以在电压、配体结合或机械力的作用下开放或关闭,并允许特定离子通过其跨膜孔道进出细胞.辅助亚基是一类单次跨膜或两次跨膜蛋白,可以与离子通道α亚基相互作用,改变其膜上表达量、电导特性等,同时会影响通道对药物的敏感性.动物毒素是一类含二硫键的多肽,可以选择性结合到离子通道特定位点上,产生抑制激活、延缓失活或异常开放等不同通道特性的改变.本文就近年来本实验室在离子通道受其辅助亚基及外源性毒素调控的作用机制研究方面的进展进行简要综述.     

蝎抗昆虫毒素基因病毒距生物杀虫剂“任重道远”

由于害虫对化学农药日趋增强的抗药性,造成了世界范围内粮食经济作物的逐年减产．与此同时,对化学农药的滥用又带来了严重的环境污染．因而,人们期盼着新型高效无污染化学农药取代物能早日问世．朝着这一目标,运用基因工程技术,将一类选择性抗昆虫毒素的基因转接入病毒中,进而开发出新型的商用病毒生物杀虫剂是当前国内外科技工作者和工业产业界较关注的一个动向．本文就英国学术界围绕着新建蝎毒素基因病毒杀虫剂的应用前景的争论作一介绍．     

梁氏异蝎毒素促进KYSE-510细胞凋亡的作用机制研究

为了研究蝎毒抑制肿瘤细胞生长的机理,提取梁氏异蝎Heterometrus liangi蝎毒干预人食管癌细胞(KYSE-510细胞),运用流式细胞术、电镜技术、逆转录PCR和Western blot方法分别检测蝎毒对KYSE-510细胞凋亡的影响以及对caspase-3基因表达。结果表明:经蝎毒处理的实验组KYSE-510活细胞数量显著减少,其原因是蝎毒引起细胞大量凋亡和坏死。经不同浓度(50μg·m L~(-1),100μg·m L~(-1),200μg·m L~(-1))蝎毒处理的KYSE-510细胞与对照组的caspase-3基因在mRNA水平表达相近,而在蛋白表达水平上,实验组细胞与对照组细胞相比,蝎毒促进了caspase-3的剪切活化,且以200μg·m L~(-1)蝎毒处理的KYSE-510细胞caspase-3的剪切活化最强,由此证明蝎毒导致KYSE-510细胞凋亡的机理之一可能是其促进了caspase-3的剪切活化。     

蝎β型昆虫毒素的结构及其与钠通道作用机制

蝎毒素是蝎为防卫的需要而产生的一系列活性短肽.其中蝎昆虫特异性毒素可特异性结合并调控昆虫可兴奋细胞膜上的钠离子通道,是研究离子通道结构与功能的首选探针,并在转基因抗虫植物及生物杀虫剂研究方面具有潜在的应用价值.本文对蝎β型昆虫毒素的结构与功能及其对钠离子通道的作用方式和β毒素的电压传感器捕获(voltage sensor-trapping)模型做一综述,为进一步揭示蝎β毒素的结构与功能的关系和在农作物抗虫领域的应用提供依据.     

利用蝎毒素分子骨架的蛋白质工程

利用蝎毒素的 α/β骨架设计新的多肽和蛋白质,不仅对于研究毒素本身结构和功能多样性十分重要,同时也为设计和开发新的多肽类药物提供了广阔的前景。本文就该领域的一些概况做一简要的介绍。     

蝎毒多肽Ctry2459抗白色念珠菌机制研究

【目的】探究蝎毒多肽Ctry2459抗白色念珠菌的作用机制。【方法】采用肉汤稀释法并结合平板计数法测定蝎毒多肽Ctry2459对白色念珠菌的最小抑菌浓度和最小杀真菌浓度;通过平板计数法绘制蝎毒多肽Ctry2459对白色念珠菌的时间-杀菌动力学曲线;通过PI吸收实验检测蝎毒多肽Ctry2459对白色念珠菌细胞膜完整性的影响;通过核酸阻滞实验检测蝎毒多肽Ctry2459与核酸间是否具有结合作用;通过流式细胞技术检测蝎毒多肽Ctry2459对白色念珠菌活性氧、线粒体膜电位以及凋亡/坏死的影响。【结果】蝎毒多肽Ctry2459对白色念珠菌的最小抑菌浓度和最小杀真菌浓度分别为25μg/mL和50μg/mL。蝎毒多肽Ctry2459对白色念珠菌的杀菌作用具有时间和浓度依赖性,并可通过直接破坏细胞膜的完整性以及通过ROS介导的线粒体失能导致细胞坏死的方式杀灭白色念珠菌细胞。【结论】蝎毒多肽Ctry2459可以作为抗白色念珠菌药物研发的候选分子或者分子模板。     

蝎Na^＋通常毒素的结构及功能研究进展

蝎Na^ 通道毒素为低分子量肽类物质,由60－76个氨基酸残基组成,含有4对二硫键。这类分子为电压门控Na^ 通道功能门控机制的高亲和性配体,具有重要的理论价值和应用前景。本文对Na^ 通道毒素的初级和高级结构、药理学特性及功能解剖等方面的结果进行了综述。     

蝎Na+通道毒素的结构及功能研究进展

蝎Na+通道毒素为低分子量肽类物质,由60～76个氨基酸残基组成,含有4对二硫键.这类分子为电压门控Na+通道功能门控机制的高亲和性配体,具有重要的理论价值和应用前景.本文对Na+通道毒素的初级和高级结构、药理学特性及功能解剖等方面的研究结果进行了综述.     

作用于钾离子通道蝎毒素的结构特征及活性表面研究进展

对作用于钾离子通道的蝎毒素的空间结构特点进行了简要归纳,发现高含量碱性残基在不同结构单元广泛分布而少量酸性残基特征性分布等新特点。蝎毒素活性表面研究进展表明,利用空间结构的分子模建结合残基突变是确定活性表面的有效方法。基于少量酸性残基特征分布与活性表面取向的相关性,提出酸性残基为活性调节残基的新观点和简单的“拇指”规则预测钾毒素活性表面的方法,从而可望加速蝎毒素的结构与功能关系研究。     

短肽蝎毒素的结构分类与功能特征

大量的资料已证实蝎毒中主要致死成分是一类由60～70个残基组成, 选择性地作用于电压门控Na⁺通道的长肽毒素.另一类由30～40个残基组成的短肽蝎毒素,由于其具有结构致密,易于合成改造的优点,特别是具有选择性地阻遏K⁺或Cl^－通道的特异药理功效,近年来倍受学术界的关注,并在结构与功能方面取得了很大的研究进展.     

海葵毒素多肽的分离和初步表征

经冻融法提取,丙酮沉淀,SP Sephadex C 25强离子交换和HPLC ODS C₁₈反相色谱层析,从海葵Actinia cari中提纯到两个新的毒素多肽,命名为RSAPⅠ和RSAPⅡ,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）鉴定RSAPⅠ和RSAPⅡ均为单一成分,相对分子质量分别为5 008和4 992.初步钠通道药理学实验表明,RSAPⅠ和RSAPⅡ对豚鼠心室肌细胞钠通道表现出活性,RSAPⅠ使钠离子内流增加,起开放作用;RSAPⅡ使钠离子内流减少,起阻滞作用.二者的圆二色谱均表现为100% β转角.     

电压依赖性离子通道门控的分子机制

５０年代Ｈｏｄｇｋｉｎ和Ｈｕｘｌｅｙ双通道模型及其激活与失活学说,正逐步被８０年代以来的分子生物学和电生理学研究所证实。Ｎａ＾＋、Ｋ＾＋离子通道的激活主要决定于高度保守的带正电荷氨基酸残基密集的Ｓ４段,由膜内向膜外方向的拧改锥样旋转。Ｎａ＾＋通道的失活主要与其Ⅲ－Ⅳ功能区之间的胞内连结襻的“铰链盖”样运动有关;Ｋ＾＋通的失活分Ｎ－、Ｃ－、Ｐ－三型,分别发生在Ｎ－、Ｃ－末端和Ｐ区,其Ｎ型失活与Ｎ－末     

东亚钳蝎蝎毒素BmKBT基因组序列的克隆及其分析

东亚钳蝎 (ButhusmartensiiKarsch ,BmK)蝎毒素BmKBT(又名BmKabT)是一个在初级结构上相似于β类哺乳动物毒素和功能接近于α类哺乳动物毒素的Na+ 通道毒素 .基于从毒腺cDNA文库中筛选得到的全长BmKBT前体核苷酸序列设计引物 ,以蝎基因组总DNA为模板进行聚合酶链式反应 (PCR) ,将PCR产物克隆至T载体、测序 .序列分析表明 :在BmKBT信号肽编码区的 3′端的- 4位Gly密码子的第 1位与第 2位碱基中有 1个长 2 2 5nt的内含子 ,插入位点距离该基因的起始密码子 4 6nt ,AT含量为 78 7% ,其内含子可能的剪接分枝位点距离 3′剪接受体位点 4 7nt.内含子的大小及其基因组织结构分析表明 :BmKBT具有与α类哺乳动物毒素类似的基因组织结构 ,进一步说明BmKBT是一个介于α类和β类Na+ 通道毒素之间的中间型蝎毒素 ,可以作为研究蝎毒素分子进化的合适材料     

虎纹捕鸟蛛毒素虎纹毒素-III对美洲蜚蠊神经细胞电压门控离子通道的影响

HWTX-III是从中国虎纹捕鸟蛛Ornithoctonus huwena粗毒中分离纯化到的一种昆虫神经多肽。通过应用全细胞膜片钳技术研究了HWTX-III对美洲蜚蠊Periplaneta americana神经细胞电压门控离子通道的影响。发现HWTX-III特异性地抑制美洲蜚蠊背侧不成对中间(dorsal unpaired median, DUM）神经细胞的电压门控钠通道(IC50≈1.106 μmol/L),而对电压门控钾通道没有明显的影响。HWTX-III通过一种新型的不同于其他蜘蛛毒素的机制抑制昆虫电压门控钠通道,它不影响通道的激活与失活动力学,也不明显地漂移稳态失活曲线。HWTX-III对昆虫神经细胞电压门控钠通道的特异性与新型作用机制为研究电压门控钠通道分子结构的多样性以及开发新的安全的杀虫剂提供有用的工具。     

抗百日咳毒素单克隆抗体与毒素活性的关系

<正> 用骨髓瘤SP 2/0与主要亚单位S_(234)复合物免疫的BALB/C 小鼠脾细胞杂交的杂交株产生了两种不同的单克隆抗体,抗百日咳毒素S_2亚单位抗体命名为 9G8,抗S_2和S_3亚单位抗体命名为11E6。 11E 6对S_2和S_3都能结合,可能表示在S_2和S_3之间存在着共同抗原性。1B7和3F10能中和百日咳毒素的 ADP-核糖转化活性或S1,而9 G 8和11E 6不能中和。 1B7表现出对百日咳毒素的白细胞促进活性、胰岛激活性、渗透性活性及CHO细胞凝集性有很有效的中和作用,而 3 F10不能中和,虽然两种抗体抗ADP-核糖转移活性的活性相同。 11E6有中和白细胞促进活性、胰岛素活性、CHO凝集活性和血凝活性的活性,而无中和渗透性活性的作用。9G8有轻微的中和白细胞促进活性和CHO细胞凝集活性的作用。     

基于特征筛选方法预测不同离子通道活性的芋螺毒素

芋螺毒素是一种具有丰富序列多样性且富含二硫键的多肽．因其能够特异性地结合离子通道,阻断神经冲动的传递,芋螺毒索又具有极大的潜在药用价值．面对庞大的芋螺毒素种类,需借助理论的手段和方法来进行研究,从而降低实验成本,为实验做出理论指导．本文基于二项式分布结合支持向量机算法对芋螺毒素离子通道活性类型进行了预测,jackknife交叉验证的总体精度和平均精度分别达到87．5％和86．8％．结果表明,本文所建模型能够用于芋螺毒素的离子通道活性预测,为基于芋螺毒素新药物的进一步开发提供帮助和理论依据．     

一种新的蝎毒素BmTXKβ的基因组结构及分析

根据从东亚钳蝎(Buthus Martensii Karsch,BmK)毒腺cDNA文库中筛选得到的长链钾离子通道毒素BmTXKβ基因序列设计引物,采用Vectorette方法克隆其5′及3′侧翼区。结果表明：BmTXKβ在编码信号肽的基因序列中有—大于997bp的内含子,并且其成熟肽中也有一个886bp内含子,而目前已知的其他蝎毒素只在信号肽中有一个内含子或没有内含子。BmTXKβ基因组结构的独特性更进一步证实BmTXKβ是一个新的长链钾离子通道毒素成员。