病毒离子通道——一种新的抗病毒靶

病毒离子通道蛋白是一种在病毒生命周期中起多种作用的小跨膜蛋白,可在宿主细胞膜上形成选择性离子通道,一些离子通道阻滞剂能阻滞这些离子通道,从而抑制这些病毒的繁殖,因而病毒离子通道蛋白可作为新的抗病毒作用靶.     

病毒跨膜蛋白的结构功能与抗病毒药物设计

根据病毒衣壳表面有无囊膜结构, 病毒可被分为无包膜病毒和有包膜病毒。包膜病毒的膜蛋白在病毒的吸附、侵入、脱壳、生物大分子合成、病毒粒子的装配与释放等生命周期中起重要作用。某些包膜病毒的膜蛋白对病毒侵入宿主细胞的膜融合是不可或缺的。结构分析显示, Ⅰ型和Ⅱ型病毒融合蛋白采用类似的膜融合方式。此外, 流行性感冒病毒的M2 蛋白、人类免疫缺陷病毒Ⅰ型( HIV-1) 的Vpu 蛋白、重症急性呼吸综合征冠状病毒( SARS-CoV) 3a蛋白等膜蛋白还具有离子通道的功能。针对这些病毒膜融合蛋白设计的抑制分子, 将为研发抗包膜病毒新型药物提供新思路和策略。本文以3 种病毒膜融合蛋白为例, 对其融合机制、跨膜蛋白离子通道功能及其在抗病毒药物设计中的应用作一简要综述。     

HIV-1辅助调节蛋白Vpu的结构与功能

Vpu蛋白是HIV病毒的辅助调节蛋白之一,仅存在HIV一1型病毒中。在病毒的复制过程中Vpu蛋白下调CD4受体的表达,调节Pr55^gag蛋白的核定位影响病毒的装配,细胞膜上类似离子通道作用促进子代病毒颗粒的释放。该文介绍Vpu蛋白的结构与功能。     

A型流感病毒H5N1的M2离子通道稳定细胞株的建立

A型流感病毒H5N1的M2离子通道(H5M2)基因经优化后由人工合成,适合于哺乳动物细胞中表达.通过酶切克隆于pcDNA4质粒,并在HEK293细胞中建立稳定细胞株.Western blotting和免疫荧光证实H5M2在稳定细胞中只有在四环素诱导下才能表达,并经膜片钳证实在HEK293细胞中表达的H5M2具有H 通道活性,为M2离子通道功能的研究和M2离子通道阻断剂筛选方法的建立提供了参考.     

离子通道在免疫细胞和免疫应答反应中的功能研究进展

离子通道是一类介导各种无机离子通过疏水性细胞脂膜的膜蛋白,它们广泛分布在各种细胞和组织中,通过调节细胞内外的离子浓度参与细胞膜电位建立并在各种生理活动中行使功能,其结构和功能正常是维持生命过程的基础。分子克隆、蛋白结构解析和膜片钳等科学技术的快速发展推进了离子通道生物物理学研究,同时也极大地促进了离子通道与病理生理学之间关系的研究。免疫系统由免疫细胞、免疫组织和它们所分泌的免疫活性物质构成,在维护机体稳态,保护身体不受病毒、细菌和其它入侵者的干扰中发挥至关重要的作用。研究表明,离子通道在免疫细胞中大量表达并参与调节免疫反应,在免疫系统中发挥重要作用。本文综述了目前离子通道在免疫系统中的主要研究进展,包括离子通道在免疫细胞中的表达及其所参与的免疫细胞活性调节,离子通道介导离子流调控的淋巴细胞发育,以及离子通道在天然免疫应答和适应性免疫应答中的功能与作用机制。此外,本文还对目前相关研究中尚待回答的关键科学问题进行了分析与展望,以期为未来进一步探究离子通道在免疫系统中的功能提供参考。     

禽流感病毒M2蛋白研究进展

禽流感病毒M2蛋白是由97个氨基酸残基组成的同源四聚体,大量表达于感染细胞的表面,具有对病毒脱壳和出芽起重要作用的离子通道活性。M2蛋白不仅可诱导机体产生抗体,而且是CTL的靶抗原,因此可作为研究流感亚单位疫苗的靶蛋白。     

人呼吸道合胞病毒小疏水蛋白研究进展

人呼吸道合胞病毒是人呼吸道感染病原中的重要病原。SH蛋白是人呼吸道合胞病毒粒子表面的一种小分子糖蛋白,可形成五聚体的离子通道结构。SH蛋白是人呼吸道合胞病毒复制的非必需蛋白,但可以影响病毒融合蛋白介导的细胞融合,近年研究发现SH蛋白胞外区与血蓝蛋白形成的复合物可作为人呼吸道合胞病毒疫苗的抗原,产生的抗体在体内能清除病毒感染的细胞。本综述旨在对人呼吸道合胞病毒SH蛋白最新研究成果进行总结和讨论,并对未来针对SH蛋白的研究方向加以展望。     

一个改进的马尔科夫模型

离子通道是细胞膜里的大分子孔道,是跨越细胞膜里的蛋白质大分子,是神经、肌肉等细胞膜兴奋性的基础。人体细胞均具有完成特殊功能的离子通道,构建离子通道,尤其其门控行为的动力学模型,对于研究离子通道的相关课题具有重要意义。离子通道的开关反映了蛋白质构象变化的动力学过程。本文介绍了细胞膜离子通道的基本内容和几种常用模型,并根据Markov链对离子通道门控行为的一个二态（闭、开）模型的Markov过程进行了改进,得到了包含失活状态的离子通道门控行为的Markov模型。     

一个改进的马尔科夫模型

离子通道是细胞膜里的大分子孔道,是跨越细胞膜里的蛋白质大分子,是神经、肌肉等细胞膜兴奋性的基础.人体细胞均具有完成特殊功能的离子通道,构建离子通道,尤其其门控行为的动力学模型,对于研究离子通道的相关课题具有重要意义.离子通道的开关反映了蛋白质构象变化的动力学过程.本文介绍了细胞膜离子通道的基本内容和几种常用模型,并根据Markov链对离子通道门控行为的一个二态(闭、开)模型的Markov过程进行了改进,得到了包含失活状态的离子通道门控行为的Markov模型.     

离子通道亚型与其基因共表达的关联研究

离子通道亚型与其基因共表达的关联对研究离子通道功能有重要意义。文章采用主成分分析和模糊C-均值聚类算法对数据进行分析, 将方法应用到人类和小鼠两套表达谱数据, 结果发现离子通道亚型中钾离子通道、钙离子通道、氯离子通道和受体激活型离子通道的表达谱聚类结果与生物学分类有较好的一致性, 体现了离子通道亚型在mRNA水平上的共表达, 并证实了通过离子通道表达谱能很好的对离子通道的功能亚型进行分类。     

离子通道与肿瘤相关性的研究进展

离子通道是一类对离子具有选择通透性跨膜的生物大分子。一些离子通道在肿瘤细胞中表达异常,并在细胞癌变、侵袭和转移等方面起着重要作用;另外,作用于离子通道的药物被发现可以逆转多药耐药,因而离子通道可作为潜在的抗肿瘤靶点。就离子通道与肿瘤相关性研究予以综述。     

离子通道病研究的现状和展望

离子通道 (ionchannels)在细胞分子水平对维持机体的正常生理功能至关重要。当离子通道由于某些先天性的或后天获得性的原因导致其结构和 (或 )功能发生改变时 ,其所承载的功能必将发生异常 ,从而可能导致离子通道病 (channelopathy)的发生。作为近年新兴的一门交叉型前沿学科 ,目前离子通道病的研究模型和方法日渐完善 ,对于离子通道病的研究不仅为这类疾病的早期诊断和治疗提供了基础 ,并且将有助于对某些离子通道功能的进一步认识和了解     

离子通道数学模型

介绍了离子通道记录的记忆性及其反映这种记忆的齐次Markov模型和具有随机环境的Markov模型,并且上述模型较好的解决“Omission”问题,讨论了模型反映的离子通道记录的物理及生理机制,认为离子通道记录记忆性反映离子通道记忆性。     

离子通道对间充质干细胞增殖、骨向分化的作用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有向中胚层多向分化的干细胞,其细胞表面的离子通道表达多样,功能复杂。近年来,离子通道对间充质干细胞的功能调节备受关注。越来越多研究发现离子通道参与各种信号传递,调控细胞功能,如增殖、分化等基因的表达等。本文主要从离子通道表达的角度介绍离子通道在间充质干细胞的增殖、骨向分化中的作用。     

抗菌肽的结构特征、生物活性及应用

抗菌肽分子呈双亲性的仅一螺旋结构可使细菌、真菌、寄生虫的质膜形成离子通道,从而导致这些病原体死亡。抗菌肽分子也可通过影响它们的能量转运和代谢,损害它们的呼吸链的功能,抑制它们的蛋白质和DNA的合成,以及干扰病毒的侵染过程和抑制病毒的繁殖等机制,对病原体产生抑制或杀灭作用。此外,抗菌肽还可杀伤肿瘤细胞并提高机体的免疫功能。因此,抗菌肽有望开发为防治人和动物疾病的药物,应用前景广阔。     

从单（离子）通道记录的出现看单离子通道的涵义

从单（离子）通道记录的出现看单离子通道的涵义裴真明（中国科学院上海植物生理研究所,２０００３２）离子通道普存在于动植物细胞的各种膜上,离子通道和膜电位、动作电位、离子进出细胞及细胞的渗透调节等有关,所以近年来国内不仅对动物细胞的离子通道的研究重视,对...     

溶酶体离子通道蛋白在神经退行性疾病发生发展中的作用及机制研究

溶酶体离子通道蛋白异常引起溶酶体功能障碍是导致阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)等神经退行性疾病的重要因素.溶酶体离子通道蛋白调节溶酶体内离子稳态、溶酶体膜电压以及溶酶体的酸度.溶酶体离子通道蛋白的结构或功能缺陷会引起溶酶体降解功能障碍,导致神经退行性疾病的发生发展.在这篇综述中,我们总结了各种离子通道蛋白调节溶酶体功能的过程及机制,以及离子通道蛋白异常参与神经退行性疾病的过程和机制.调节离子通道蛋白改善溶酶体的功能、促进异常聚集蛋白的清除,是神经退行性疾病治疗的潜在途径.     

大麻二酚对肿瘤中离子通道的作用

大麻是一种古老的药用植物,常被用于缓解疼痛和癫痫发作,但大麻素的成瘾性限制了它的临床使用。大麻的提取物大麻二酚没有精神活性,且不良反应明显小于Δ9-四氢大麻酚,因此受到广泛青睐。离子通道是贯穿细胞膜的亲水性蛋白质孔道,可维持机体生命活动,也与肿瘤的发生发展密切相关。该文主要关注大麻二酚作用的部分瞬时受体电位离子通道、电压依赖性阴离子选择性通道1和T型钙离子通道。大麻二酚是一个多靶点药物,对离子通道的作用受到广泛关注,但其作用机制和结合位点尚不清晰。目前已有关于大麻二酚作用于离子通道的综述及离子通道和肿瘤关系的综述,但鲜有大麻二酚对肿瘤中的离子通道作用的总结。该文主要总结了大麻二酚可能结合的离子通道及其在肿瘤细胞中的可能作用。     

结核分枝杆菌感染对人巨噬细胞离子通道及其调控元件转录表达的影响

为研究人巨噬细胞的离子通道及其调控元件是否参与了抗结核分枝杆菌感染免疫,利用表达谱芯片技术研究细菌感染后主巨噬细胞基因的表达情况,在全局表达谱分析的基础上,重点分析了离子通道及其调控元件的表达,并比较无毒株和临床分离有毒株在诱导离子通道及其调控元件表达方面的差异。结果表明,细菌感染影响离子通道及其调控元件基因的表达,涉及的离子通道包括钾通道、钠通道、氯通道、钙通道,差异表达的调控元件包括G蛋白、G蛋白偶联受体、蛋白质激酶和磷酸化酶;临床株感染影响的离子通道及其调控元件较无毒株广泛和丰富。这些观察结果提示,离子通道及其调控元件参与了宿主细胞对感染细菌的免疫应答,有关离子通道及其调控元件在抗结核免疫中的作用有待进一步研究。芯片研究的结果为将来的研究提供了线索。