Na~ /Cl~-神经递质转运蛋白

神经信号传导的终止依赖于特异性神经递质转运蛋白对神经递质的重摄取作用,而大部分的神经递质转运蛋白都属于Na~ /Cl~-转运蛋白家族。本文综述了Na~ /Cl~-转运蛋白家族的五个亚类以及Na~ /Cl~-转运蛋白的结构和生理学功能方面的研究进展。     

拟南芥NHX5和NHX6:离子平衡与蛋白质运输

拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtNHX5和AtNHX6离子转运特性和生物功能的研究取得了重要进展.AtNHX5和AtNHX6属于内膜Na~+,K~+/H~+反向交换体(NHX),定位于高尔基(Golgi),反面高尔基网(TGN)和多胞体/液胞前体(MVB/PVC).研究表明,AtNHX5和AtNHX6在调控细胞Na~+,K~+和pH平衡以及耐盐胁迫和钾营养等方面起着重要的作用.AtNHX5和AtNHX6跨膜结构域存在保守的酸性氨基酸残基;这些保守的酸性氨基酸残基调控着AtNHX5和AtNHX6的离子转运活性,从而调节植物的生长发育.最近研究发现,AtNHX5和AtNHX6调控着蛋白质向液胞的运输过程.并且发现,AtNHX5和AtNHX6在许多环节上调控着蛋白质的运输过程:AtNHX5和AtNHX6可能调控着液胞分选受体(VSR)与运输物的结合、VSR的循环运输过程以及SNARE复合物的亚细胞定位3个不同的细胞过程.本文将结合本研究组近年的研究工作,综述目前关于AtNHX5和AtNHX6的离子转运特性和生物功能方面的研究进展.     

牛磺酸跨膜转运的意义及机制

牛磺酸是正常存在于体内的含硫氨基酸,其跨膜转运对细胞渗透压的维持及细胞内外Ca~(2 )的稳态调节具有重要的作用。心肌细胞膜上存在Na~ /taurine协同转运系统。牛磺酸跨膜转运主要受Na~ 的调控,另外,渗透压、Ca~(2 )和K~ 等亦影响牛磺酸的转运。牛磺酸转运蛋白的克隆为进一步研究牛磺酸跨膜转运的 机制提供了新的手段。     

克山病病区粮喂养大鼠后心肌细胞自由钙浓度变化与硒的作用

为了解克山病的发病机理,本文研究了低硒对心肌细胞钙转运的影响。用克山病病区粮喂养的大白鼠与用非病区粮喂养的大白鼠相比,心肌细胞胞浆自由钙的浓度高,心肌细胞膜流动性及Na~+,K~+-ATP酶活性也高,在病区粮中添加适量的硒,上述指标与用非病区粮喂养的大白鼠的差距缩小,说明低硒是引起心肌细胞钙转运失常从而使细胞浆自由钙浓度升高的重要因素但不是唯一的因素,文中讨论了细胞浆自由钙浓度与细胞膜流动性、Na~+,K~+-ATP酶活性及心肌线粒体功能的关系,以及低硒对它们的影响。     

地衣芽胞杆菌DW2中敲除氨基酸转运蛋白基因yhdG提高杆菌肽产量

杆菌肽是微生物产生的由11种氨基酸残基组成的广谱性抗生素,前体物的供应可能是限制杆菌肽高产的重要因素。文中通过支链氨基酸(异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸)的添加实验考察了前体物质支链氨基酸对杆菌肽高产的影响,证实了异亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)的添加可以提高杆菌肽的效价,其中Ile的添加对杆菌肽效价提高的效果较为明显。随后,文中以地衣芽胞杆菌DW2为出发菌株,分别构建了支链氨基酸转运蛋白Yhd G的缺失和强化表达菌株。发酵结果表明,转运蛋白Yhd G缺失工程菌DW2△yhd G的杆菌肽效价达到917.35 U/m L,与原始菌DW2相比提高了11%,而强化Yhd G则会使杆菌肽效价下降25%。最后通过分析胞内胞外支链氨基酸含量,发现缺失转运蛋白Yhd G能够在发酵中后期显著提高胞内支链氨基酸含量,表明氨基酸转运蛋白Yhd G在地衣芽胞杆菌DW2中可能发挥着氨基酸输出的功能。综上,文中通过缺失转运蛋白Yhd G显著提高了地衣芽胞杆菌胞内支链氨基酸的供给水平,从而提高了杆菌肽效价,为杆菌肽高产菌株的构建提供了一种新的策略。     

核编码叶绿体蛋白中的转运肽

大部分叶绿体蛋白是核编码并在细胞质中合成的,这些蛋白前体中都含有进入叶绿体时所必需的氨基酸序列,名为转运肽。转运肽不仅携带叶绿体蛋白,而且可携带外源蛋白。本文着重讨论转运肽的性质、结构和功能,以及外来叶绿体蛋白的转运和加工。     

几种抗血吸虫药物对日本血吸虫雄虫体表膜液内K~+,Na~+,H~+转递的影响

本文采用Oak＇s脱膜方法与火焰光度测定经吡喹酮,吐酒石和敌百虫作用后的日本血吸虫体表膜液内的K~+,Na~+的含量实验结果,吡喹酮和吐酒石能刺激K~+从虫体表膜内向外流,分别降低K~+浓度约50%和20%,但对Na~+转运无显著影响.敌百虫的作用是减少膜内K~+外流,导致了膜内K~+浓度升高.这些结果是与体外~(86)Rb渗入虫膜实验一致的.我们也测定了药物作用后虫体表膜液内的H~+,其结果是K~+的外流与H~+的内流有关.     

寡肽转运蛋白PepT2及其药物转运

PepT2（peptide transporter 2）是一种高亲和力、低容量的转运载体.它在人体中分布广泛,不仅能转运二、三肽,也可以识别和转运许多仿肽类药物,如β-内酰胺抗生素、血管紧张素转换酶抑制剂、贝他定等.研究表明,PepT2的转运机制不同于氨基酸的吸收机制,其底物的仿肽结构特征影响其转运速率. 本文综述了PepT2与药物相互作用的研究以及PepT2转运药物底物结构特征的研究进展.     

小肽在猪营养中的研究

蛋白质在消化道中的消化终产物往往大部分是小肽而非游离氨基酸,小肽能完整地被吸收并以二、三肽形式进入血液循环,小肽在蛋白质营养中有着重要的作用。动物为了达到最佳生产性能,必须需要一定数量的小肽,作者就目前国内、外对小肽在猪营养中的研究及应用现状作一综述。随着蛋白质和氨基酸营养研究的深入,人们已逐渐认识到肽营养的重要性。Aga r(1953)观察到,肠道能够完整转运双甘肽。其后Naey(1959)和Smith(1960)首先提出肽可被完全转运的确切证据。最简单的肽是由2个氨基酸组成的二肽,其中含有1个肽键。含有3、4、5个等氨基酸的肽分别被称为三、四、五肽等。由2--10个氨基酸通过     

心肌细胞的Na^＋／Ca^＋2交换

心肌细胞的正常功能依赖于细胞内的钙离子平衡,而心肌细胞膜上的Na~ /Ca~(2 )交换载体(NCE)是调节细胞内钙离子平衡的主要途径之一。NCE是一种双向转运载体,既可将细胞内的Ca~(2 )转运到细胞外,又可将细胞外的Ca~(2 )转运到细胞内,因而在心肌舒张和收缩过程中具有重要的意义。     

刚毛柽柳Na~+/H~+逆向转运蛋白基因的克隆与表达分析

通过对刚毛柽柳(Tamarix hispida)转录组分析,鉴定获得一个Na~+/H~+逆向转运蛋白基因,命名为Th SOS1。Th SOS1基因c DNA全长3 917 bp,开放阅读框长3 498 bp,编码1 165个氨基酸,编码蛋白相对分子质量128.8 k Da,理论等电点(PI)为6.42。疏水性分析预测Th SOS1基因编码蛋白N端具有10个跨膜结构域,C端具有一个较长的亲水尾部。Th SOS1氨基酸序列与长叶红砂、藜麦、盐地碱蓬等植物的SOS1序列同源性较高,分别可达92%,73%,72%。系统发育分析表明Th SOS1为质膜型Na~+/H~+逆向转运蛋白,与液泡膜型Na~+/H~+逆向转运蛋白属于不同分支。实时荧光定量RT-PCR分析显示,该基因受高盐、干旱诱导上调表达,暗示Th SOS1可能在刚毛柽柳抗旱耐盐过程中发挥重要作用。     

拟南芥内膜Na+,K+/H+反向转运体研究进展

拟南芥内膜Na,K~+/H~+反向转运体(Endosomal NHX)的亚细胞定位、离子转运特性及生物学功能阐释取得了重要进展。拟南芥内膜Na~+,K~+/H~+反向转运体包含AtNHX5和AtNHX6两个成员,它们的氨基酸序列相似性为78.7%。研究表明,AtNHX5和AtNHX6具有功能冗余,它们都定位在高尔基体(Golgi)、反面高尔基体管网状结构(TGN)、内质网(ER)和液胞前体(PVC),参与调控耐盐胁迫、pH平衡和K~+平衡等。有报道显示内膜NHXs跨膜结构域存在能够调控自身离子活性的酸性保守氨基酸残基,对其自身功能具有决定性作用。最新研究结果表明,拟南芥内膜NHXs影响囊泡运输和蛋白存贮,并参与生长素介导的植物生长和发育。文中主要对拟南芥内膜NHXs的亚细胞定位、离子转运、功能及应用进展进行了概述。     

胰岛素对蟾蜍卵母细胞膜电位及电解质的影响

应用普通玻璃微电极和离子选择性微电极,对正常及经过胰岛素处理的中华大蟾蜍卵母细胞膜电位、细胞内Na~+、K~+、Cl~-、H~+等活度及膜对Na~+、K~+的转运系数进行了测定。结果表明,胰岛素在促进蟾蜍卵母细胞发育成熟同时,具有使膜电位降低、细胞内Na~+、Cl~-活度增加、K~+、H~+活度减少及K~+转运系数降低等作用。胰岛素的上述作用可能与膜的通透性改变及膜上钠泵活性和Na~+/H~+交换的改变有关。     

肽转运载体的分子特征及其分布

动物体内的肽转运载体目前发现的至少有五种,其中研究最为广泛的是：PepT1和PepT2。PepT1和PepT2都是依质子的寡肽转运载体(POT)家族的成员。PepT1是低亲和力／高容量的肽载体,PepT2高亲和力／低容量的肽载体。PepT1主要在消化道中表达,在肾脏中也有微弱的表达;PepT2主要在肾脏中表达。这些肽载体的分子结构特征主要有：(1)有12个假想的穿膜区,在9区和10区之间有一大的胞外环,且所有穿膜区内的序列都高度保守,胞外环上的序列保守的很少;(2)被编码的蛋白上有多个N-糖基化和蛋白激酶的识别位点,它们可能参与肽转运的调控;(3)PepT1上的His-57和PepT2上的His-87是最关键的组氨酸残基,它们可能是转运蛋白发挥吸收功能时最关键的结合位点;(4)不同动物肽转运蛋白的氨基酸范围在707到729之间,且不同动物相同器官肽转运载体的同源性高(大约80％),同种动物不同器官肽转运载体的同源性低(大约50％)。了解肽载体的分子特征和组织分布,可以更好地理解肽吸收的分子机制并有利于肽类药物的研发。     

水稻EPSP合酶cDNA克隆、序列分析及其拷贝数测定

根据本室分离的水稻EPSP合酶基因的基因组序列设计一对引物 ,利用RT_PCR方法首次从水稻 (Oryzasati vaL .subsp .indica)叶片的RNA中扩增获得了水稻编码EPSP合酶的全长为 15 85bp的cDNA片段 ,它含有一个完整的开放读码框 ,编码 5 11个氨基酸 ,包括 44 4个氨基酸组成的成熟肽序列以及N端的 6 7个氨基酸组成的叶绿体转运肽序列。成熟肽氨基酸序列对比表明 ,除真菌来源的EPSP合酶变异较大外 ,其他来源的EPSP合酶同源性较高 ,均在 5 1%以上。而叶绿体转运肽氨基酸序列同源性较低。Southern杂交表明水稻EPSP合酶基因在水稻基因组中以单拷贝形式存在。RT_PCR分析表明 ,水稻EPSP合酶基因在根、未成熟种子和叶片中均有转录表达 ,在叶片中表达量最高     

细菌肽转运蛋白的研究进展

细菌的肽转运蛋白包括3种,寡肽转运蛋白(Oligopeptide permease,Opp)、二肽转运蛋白(Dipeptide permease,Dpp)和二/三肽转运蛋白(Di-and tripeptide permease,Dtp)。Opp和Dpp属于ABC型超家族(ATP-binding cassette superfamily)转运蛋白,利用ATP水解产生的能量实现底物转运。对Opp和Dpp研究最多的是胞外肽结合蛋白OppA和DppA,它们起着最初识别与结合底物的重要作用。Dtp属于主要协助转运蛋白超家族(Major facilitator superfamily,MFS),与质子进行底物共转运。细菌肽转运蛋白的晶体结构解析结合大量的生化数据分析,使得人们对其转运机制有了深入的了解。本文对这三种肽转运蛋白的研究进展分别进行综述。     

水稻EPSP合酶cDNA克隆、序列分析及其拷贝数测定

根据本室分离的水稻EPSP合酶基因的基因组序列设计一对引物,利用RT-PCR方法首次从水稻(Oryza sativa L. subsp. indica)叶片的RNA中扩增获得了水稻编码EPSP合酶的全长为1 585 bp的cDNA片段,它含有一个完整的开放读码框,编码511个氨基酸,包括444个氨基酸组成的成熟肽序列以及N端的67个氨基酸组成的叶绿体转运肽序列.成熟肽氨基酸序列对比表明,除真菌来源的EPSP合酶变异较大外,其他来源的EPSP合酶同源性较高,均在51%以上.而叶绿体转运肽氨基酸序列同源性较低.Southern杂交表明水稻EPSP合酶基因在水稻基因组中以单拷贝形式存在.RT-PCR分析表明,水稻EPSP合酶基因在根、未成熟种子和叶片中均有转录表达,在叶片中表达量最高.     

是主动运输,还是协助扩散

今年高考生物学试题第二大题第16小题为:“下列物质中,通过非主动运输方式进入小肠绒毛上皮细胞的是:(A)Na~+ (B)氨基酸 (C)胆固醇(D)葡萄糖答( )”我认为备选答案的四种物质均以非主动运输进入小肠绒毛上皮细胞。生物膜内外物质转运有非主动运输(被动运输)——自由扩散、协助扩散;主动运输。对于小肠绒毛上皮细胞,膜内外 Na~+浓度为膜外高、膜内低,这样就形成了外高内低的浓度梯度,加之膜内含有高的非扩散性负离子 A~-形成电位梯度。这样 Na~+自膜内到膜外为逆浓度梯度运输,必须依靠 Na~+泵消耗能量进行主动运输;而 Na~+自膜外进入膜内,依赖浓度梯度与膜龟位,借膜上 Na~+载体扩散进入膜内,不消耗能量,此为协助     

西伯利亚白刺质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因NsSOS1的分离及表达分析

采用同源克隆技术分离了西伯利亚白刺(Nitraria sibirica)质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因NsSOS1,并对其在不同胁迫条件下的表达特性进行了分析。NsSOS1包含3 516bp开放阅读框(ORF),编码1 171个氨基酸,蛋白分子量为128.34kD。生物信息学分析显示,NsSOS1包含12个跨膜结构域,具有植物SOS1蛋白的保守结构域。系统发育分析表明,NsSOS1与其他植物质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白处于同一个次级分化群,与锦葵科海滨锦葵KvSOS1亲缘关系较近。实时荧光定量RT-PCR分析显示,NsSOS1基因在西伯利亚白刺的根和叶中表达量较高;其表达受到非生物胁迫(NaCl、低温、干旱)和外源激素(MeJA和GA)的诱导,表明NsSOS1基因在西伯利亚白刺抵御逆境胁迫过程中发挥重要作用。     

关于肾小管转运机制及其神经调节的研究进展

肾小管中一些物质如葡萄糖、氨基酸、小肽、钙、氯、磷酸盐等可随钠离子共同转运进入细胞,转运之动力来自钠的电化学梯度。关于这一钠梯度学说有日益增多的实验资料加以证明与补充。肾小管中钠的转运又受到肾脏的肾上腺素能神经的调节。肾去神经对于钠、葡萄糖、磷酸盐等的转运均有明显影响。这种神经调节可能是心血管及血量调节的一个组成部分。