钠钾ATP酶的信号转导功能新进展

钠钾ATP酶不仅是主动跨膜转运钠钾离子的载体蛋白,而且可能作为内源性洋地黄物质的受体参与信号转导。它通过在质膜上与小窝蛋白、Src激酶之间的相互作用,并在细胞内借助Src激酶反式激活上皮生长因子受体,组装信号转导的复合物激活信号转导的级联反应,从而介导内源性洋地黄物质增加心脏和血管的收缩性、促进正常细胞肥大或增殖、促进肿瘤细胞的凋亡等作用。研究内源性洋地黄物质与钠钾ATP酶结合后激活的信号转导通路将有助于明确它在病理生理条件下的重要性,有可能为治疗高血压和肿瘤提供新思路,并深化对细胞内信号转导机制的认识。     

一种简便纯化肾钠钾ATP酶的方法

本文描述了一个简便的从猪肾外髓迅速纯化(Na~ -K~ )ATP酶的方法。避免了超离心机的使用。所得制剂的比活力为440～600微克分子磷/毫克蛋白/小时,37℃。主要纯化过程包括用两价阳离子Mg~( )沉淀微粒体组份,SDS溶解微粒体杂蛋白及Sepharose 2B柱层析。     

一种简便纯化肾钠钾ATP酶的方法

本文描述了一个简便的从猪肾外髓迅速纯化(Na~ -K~ )ATP 酶的方法。避免了超离心机的使用。所得制剂的比活力为440～600微克分子磷/毫克蛋白/小时,37℃。主要纯化过程包括用两价阳离子Mg~( )沉淀微粒体组份,SDS 溶解微粒体杂蛋白及Sepharose 2B 柱层析。     

用荧光标记钠钾ATP酶显示气道感受器结构

由于普通光学和荧光显微镜功能上的限制以及缺乏良好的染色方法,我们对于呼吸道感受器形态方面的认识进展缓慢,缺乏对感受器结构的认识,阻碍了对其基本生理活动的探讨,随着共聚焦显微镜的产生与图像处理技术的进展,不但提高了对荧光结构的分辨率,还可通过三维重组而展现微小物体的整体结构。本文阐述了一种新颖方法,利用上述技术并结合免疫组织化学方法,采用Na^ /K^ -ATPase作为标记,对家兔呼吸道感受器进行了观察。本文中经过处理的气道组织结构,背景清晰,感受器部位着色强,观察到的整个感受器,结构复杂,呈树枝状,感受器末梢膨大,形成叶片状,本文首次以高清晰度展示了呼吸气道中单个感受器的整体结构,改变了需要以手绘来刻画感受器的现状,无疑,这种新方法能促进了解感受器的结构及其生理活动的机理。     

靶向钠钾ATP酶α1亚单位shRNA质粒表达载体的构建与筛选

构建编码人钠钾ATP酶(Na+/K+-ATPase)α1 mRNA的短发夹RNA(shRNA)质粒表达载体shRNA-ATP1A1(ATP1A11、ATP1A12和ATP1A13),并筛选出基因沉默效果最明显的shRNA质粒表达载体.设计、合成靶向ATP1A1的3对DNA序列,分别插入Pgenesil-3中构建3个shRNA表达载体,经限制性内切酶酶切和DNA测序鉴定确认.筛选并确定最佳细胞接种量及重组质粒转染量,半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫细胞荧光检测Na+/K+-ATPase α1表达变化;MTT法和流式细胞术检测沉默效果最明显的ATP1A13对HepG2增殖活性和细胞周期的影响.构建的质粒表达载体酶切鉴定均可扩增出预期条带,测序符合设计要求,构建成功.ATP1A12和ATP1A13对所转染的HepG2细胞中Na+/K+-ATPase α1 mRNA和蛋白质表达均有抑制作用,其中ATP1A13最为明显(P<0.05).ATP1A13可抑制HepG2细胞的增殖;转染48和60 h,HepG2细胞细胞周期呈现S期阻滞;实时定量PCR检测ATP1A13敲低HepG2Na+/K+-ATPase α1mRNA呈时间依赖性,72 h后表达降低约90%.试验成功构建靶向钠钾ATP酶α1亚单位的shRNA质粒表达载体,其中shRNA-ATP1A13可显著抑制HepG2细胞增殖引起细胞周期S期阻滞.     

质膜钙离子ATP酶

钙离子(Ca2+)是重要的第二信使,通过与效应蛋白的结合和解离,以及在不同细胞器之间的穿梭运动而精确调控细胞活动,参与多种重要生命过程。细胞内具有精确调节Ca2+时空分布的调控系统。在静息状态下,细胞内的游离Ca2+浓度约为100 nmol/L;而当细胞受到信号刺激后,胞内的Ca2+浓度可上升至1000 nmol/L甚至更高。细胞中存在多种跨膜运送Ca2+的膜蛋白,以精确调节Ca2+浓度的时空动态变化,其中,细胞质膜上的多种Ca2+通道(包括电压门控通道、受体门控通道、储存控制通道等),以及内质网/肌质网和线粒体等胞内"钙库"膜上的雷诺丁受体、三磷酸肌醇受体等膜蛋白复合物,均可提升胞内Ca2+浓度,而细胞质膜上的钠钙交换体、质膜Ca2+-ATP酶、"钙库"膜上的内质网Ca2+-ATP酶、线粒体Ca2+单向转运体等,可将Ca2+浓度降低至静息态水平。质膜钙ATP酶是向细胞外运送Ca2+的关键膜蛋白,本文将对其结构、功能及其酶活性的调控机制做一简要综述。     

ATP合酶的结构与催化机理

ATP合酶 (F1Fo 复合物) 是生物体内进行氧化磷酸化和光合磷酸化的关键酶.随着核磁共振、X射线晶体衍射、遗传学、化学交联等技术在ATP合酶研究中的广泛应用,ATP合酶的整体结构及其各组成亚基结构的研究都有很大的进展.其中细菌ATP合酶结构的研究更为深入.目前对质子通过Fo的转运方式提出两种模型:单通道和双半通道模型.对扭力矩的形成以及旋转催化也有了进一步的认识.Boyer提出的结合改变机理推动了ATP合酶催化机制的研究,现在主要有两点催化机制和三点催化机制.ATP合酶的催化反应受酶的构象变化和外在条件的调节.     

两价阳离子在类囊体膜上H~＋－ATP酶活化中的作用

在高盐介质中用ＥＤＴＡ去除叶绿体内源游离Ｍｇ２＋后制备的类囊体具有与正常类囊体相似的△ｐＨ幅度和光合磷酸化反应速率,即膜上ＣＦ０与ＣＦ１仍处于正常的耦联状态。以此为材料研究不同两价阳离子（Ｍ２＋）在ＡＴＰ酶活化及催化反应中的作用,结果表明：（１）Ｍｇ２＋Ｃａ２＋Ｍ２＋Ｚｎ２＋Ｃｏ２＋Ｂａ２＋分别对光下ＡＴｈ形成与水解的效应大小与它们的离子半径有一定关系。（２）这些Ｍ２＋以不同方式不同程度地抑制了Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶的合成或水解ＡＴＰ的活性。（３）低浓度Ｍ２＋的电荷屏蔽效应可稳定酶在光下的活化构象,这有利于暗中进行的需Ｍｇ２＋的催化ＡＴＰ合成与水解反应。     

质子泵ATP酶与高等植物的离子运转

为什么要研究离子运转从生理学立场来看:植物细胞的离子运转涉及到细胞内的离子环境,它影响细胞内许多生化、生理过程。离子运转本身也有生理功能,例如 K~ 的出入细胞控制着细胞渗透势的变化,由此引起由膨     

mRNA定位的主动运输机制

mRNA定位的意义在于使特定的蛋白质定位于细胞内特定的区域,特别是在胚胎发育过程中和在极性细胞中,mRNA的定位具有极其重要的作用,顺式作用元件和反式作用因子参与介导mRNA的定位,有多种机制调控其定位,其中主动运输机制是最主要的定位机制,需要细胞骨架系统和蛋白马达的参与。mRNA定位机制与其它水平上的表达调控机制,特别是mRNA转录后加工,核转运和翻译调控机制紧密偶联。     

阳离子及ATP对绿豆线粒体膨胀与收缩的影响

本文报道了一价阳离子 K~+、Na~+及两价阳离子 Mg~(++)、Ca~(++)以及 ATP 对绿豆线粒体膨胀和收缩的影响。K~+、Na~+在低渗条件下引起线粒体瞬时的迅速膨胀。在同样离子强度下K~+引起的膨胀大于 Na~+。ATP 和 Mg~(++)能诱发低渗条件下膨胀线粒体的收缩,但对等渗和高渗 KCl 或 Nacl 溶液中膨胀的线粒体无明显作用。生理浓度的 Mg~(++)、Ca~(++)在低渗条件下引起线粒体缓慢的但幅度较大的膨胀,5mmol/l ATP 引起这种膨胀线粒体的部分收缩。1mmol/lca~(++)在含0.125mmol/l KCl 或在含0.25mol/l甘露醇的等渗介质中几乎不引起膨胀,而ATP 促进大幅度膨胀,10mmol/l MgCl_2引起这种膨胀线粒体的部分收缩。2mmol/l MgCl_2在含有0.25mol/l 甘露醇的等渗介质中引起明显膨胀,ATP 促进这种膨胀。0.125mol/lKCl+2mmol/l MgCl_2为肌动蛋白从单体聚合成多聚体所必须的条件。在此条件下,线粒体几乎不膨胀,而加入 ATP 后则促进大幅度膨胀。在电子显微镜下观察了等渗及低渗条件下线粒体形态变化。     

DMD的ATP酶组织化学研究

目的观察DMD(Duchenne muscular dystrophy)患者病变肌肉的酶组织化学病理改变,加深对其发病机制和预后的认识.方法对5例Duchenne型肌营养不良症患者进行肌肉活检,标本经处理,分别在HE染色、改良Gomori三色染色以及ATP酶染色(pH9.4和pH4.3)下进行观察,研究病变肌肉酶组织化学的病变特征及其意义.结果在DMD组织中肌纤维大小不等,肌纤维圆形化,炎性细胞浸润,并可见到不透光纤维.在再生肌纤维中可见到IIc型纤维.结论 DMD病变组织中纤维坏死显著,伴有不同程度的再生,故临床症状严重,病程短,预后较差.     

验证钠离子的主动运输需要能量

为了加深学生对人教版教材主动运输部分相关内容的理解,针对"主动运输"过程需要能量进行实验设计,通过抑制细胞呼吸进而抑制能量供应,以细胞内天然指示剂花青素的颜色变化反映细胞主动运输的速率,并对不同的细胞呼吸抑制剂进行了优化和筛选,确定丙二酸钠是最适合在高中生物学实验中进行推广的细胞呼吸抑制剂。     

膳食钠钾摄入与高血压

高血压是脑卒中、心肌梗死、慢性肾病发病和死亡的最重要的危险因素,也是全球疾病负担最重的疾病。相关研究表明,减少膳食钠或补充膳食钾均可以单独或协同降低血压;其中,盐作为高血压的主要环境影响因素已被广泛关注,而膳食钾的影响作用通常被忽略。最新研究发现,高血压发病机制的主要环境因素是人体钠过量与钾缺乏共同作用的结果,而不仅仅是受其中单一因素影响,钾的作用与钠同等重要。因此,本文就膳食钠钾摄入对高血压的影响机制进行阐述,以期为高血压的防治提供新思路。     

验证主动运输的实验活动

主动运输普遍存在于动植物和微生物中,保证了生物可以按照生命活动所需主动选择吸收营养物质,排出代谢废物。利用主动运输逆浓度梯度及耗能的特点,以磷酸盐的跨膜运输为例来验证主动运输。     

原发性主动运输之Na-K泵

许多物质在人体中的吸收,不仅以单纯扩散以及易化扩散这些不消耗能量的方式来进行。而且消耗能量的主动运输也起了很大的作用。以Na-K泵为例综述了原发性主动运输的特点,对物质运输的作用机理,影响因素以及在人体中的作用。     

PMR1-钙离子ATP酶研究进展

离子通道是镶嵌在生物膜上的大分子蛋白质复合体,是生物体赖以生存的物质结构基础。其中,PMR1基因编码一种定位于高尔基体膜上的新P型钙离子ATP酶,直接影响细胞生长和蛋白的分泌表达。从分子及病理学水平对PMR1基因及其编码蛋白做了简要介绍,以期能为PMR1的基础研究提供一定的理论依据。     

ATP酶组织化学染色孵育方法比较

目的比较经典的ATP酶组织化学染色法中几种孵育方法优缺点,以用于临床诊断中肌纤维分型研究和肌肉疾病病理诊断。方法新鲜的肌肉组织用异戊烷-液氮冷冻,冰冻切片厚度7μm,组织化学染色采用ATP酶滴染法和浸染法两种,采用的两种孵育条件分别为37℃恒温箱(120~180)min和4℃冰箱过夜。结果 4℃过夜滴染的染色效果比37℃滴染的效果好;37℃浸染比4℃过夜浸染效果好。浸染过夜虽然容易有沉淀,但是使用前过滤ATP酶孵育液,染色效果仍然好。结论各种方法和实验条件的改变导致染色结果的不同,临床工作者可根据实际情况,在减少人力和试剂成本前提下,选择使用不同的ATP酶组织化学染色技术,使其得到更广泛的应用。