膜通道研究再获诺贝尔奖

2003年的诺贝尔化学奖再次垂青膜通道领域的研究成果:Peter Agre因发现第一个细胞膜水通道蛋白,Roderick Mackinnon则因离子通道三维结构与功能机制方面的突破性成就而共同获奖。他们的研究成果为认识水和离子通过细胞膜的机制奠定了坚实的基础,同时开启了若干全新的生物医学研究领域。 如所周知,细胞膜是一种脂质双层的膜结构。单纯的脂质双层膜对水、离子和其它极性分子的通     

稀土离子对磷脂酰胆碱脂质体及人红细胞膜自由基氧化的影响

通过荧光和电泳方法研究了稀土离子对磷脂酰胆碱（PC）脂质体及人红细胞膜脂质过氧化的影响．结果表明稀土离子（除钇外）都能够强烈的抑制膜的脂质过氧化,其作用强度随不同的稀土离子可有较大的差别．稀土离子对分离的人红细胞膜的脂质过氧化的抑制作用比对PC脂质体更强．但是,对完整红细胞用稀土离子处理反而会导致膜的脂质过氧化大大加强．     

稀土离子对磷脂酰胆碱脂质体及人红细胞膜自由基氧化的影响

通过荧光和电泳方法研究了稀土离子对磷脂酰胆碱脂质体及人红细胞膜脂持过氧化的影响。结果表明稀土离子都能够强烈的抑制膜的脂质过氧化,春作用强度随不同的稀土离子要有较大的判别稀土离子对分离的人红细胞膜的脂质过氧化的抑制作用比对ＰＣ脂质体更强。     

脂质筏在信号转导中的作用

细胞质膜对膜上受体的细胞外到细胞内的跨膜信号转导具有十分重要的意义。目前的研究表明膜上受体在介导跨膜信号转导时,通常是在细胞质膜上的胞膜窖和脂质筏结构中进行的。胞膜窖和脂质筏都是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的脂质有序结构域。其中,胞膜窖是一种有窖蛋白包被的特殊的脂质筏结构,通常在细胞膜上形成内陷的小窝。许多细胞膜上的受体都已经被发现位于胞膜窖和脂质筏中。同时,在脂质筏的胞质侧富集了大量的细胞内信号分子,这些信号分子集聚形成信号分子复合体,使得受体的细胞内结构域很容易就与大量的细胞内信号分子发生相互作用,为信号的起始和交叉作用提供了一个结构平台。     

血红蛋白对人红细胞膜脂质分子侧向运动的影响

用荧光漂白恢复法测定了血红蛋白对红细胞膜脂质分子侧向扩散的限制作用.血红蛋白主要是通过和内侧膜脂质的结合而产生影响的,pH6及PH7.7时都显示出效应的存在.和膜结合较强的高铁血红蛋白,表现出对膜脂质侧向扩散亦有较大的限制作用.     

衰老及促智药影响神经细胞膜流动性机制的研究进展

细胞膜流动性通常是指膜脂质的流动性。神经细胞膜功能的正常进行要求膜脂质保持适宜的流动状态。膜流动性改变将导致膜电位、离子通透性、跨膜物质运输、信号转导等一系列改变。老年动物及阿尔茨海默氏病(AD)患者脑神经细胞膜流动性显著降低,主要与自由基增多引起的脂质过氧化反应、神经细胞钙平衡失调有关,此外,还与其脑内神经元上的受体密度、β-淀粉样蛋白沉积有关。促智药(吡咯烷酮类、人参皂甙、银杏叶提取物EGb761)能明显增强老年动物及AD患者脑神经细胞膜的流动性。     

壳聚糖与细菌细胞膜相互作用的分子动力学研究

目的 壳聚糖（chitosan,CS）是一种天然的广谱抗菌活性物质。现有研究表明，壳聚糖与细菌细胞膜的相互作用是其发挥抗菌功能的关键。受限于传统实验技术的表征能力，壳聚糖与细菌细胞膜相互作用的具体机制仍有待研究。本文旨在研究壳聚糖与细菌细胞膜相互作用的分子机制。方法 本研究利用全原子分子动力学模拟技术主要探究了完全脱乙酰化的不同聚合度壳聚糖（八聚糖、十二聚糖和十六聚糖）与革兰氏阴性菌外膜（outer membrane,OM）和革兰氏阳性菌质膜（cytoplasmic membrane,CM）相互作用的动态过程。结果 壳聚糖主要依靠其氨基、碳6位羟基和碳3位羟基与OM和CM的头部极性区发生快速结合。随后壳聚糖末端糖基单元倾向于插入OM内部，深度约1 nm，并与脂质分子脂肪酸链上的羰基形成稳定的氢键相互作用。与之相比，壳聚糖分子难以稳定地插入CM内部。壳聚糖结合对膜结构性质产生影响，主要表现在降低OM和CM的单分子脂质面积，显著减少OM和CM极性区的Ca2+和Na+数目，破坏阳离子介导的脂质间相互作用。结论 本研究证明，壳聚糖带正电的氨基基团是介导其与膜相互作用的关键，并破环脂质间的相互作...     

酿酒酵母酚类抑制物耐受性脂质组学研究

通过脂质组学分析方法从细胞膜磷脂分布方面探究适应进化酿酒酵母酚酸耐受性机制。主要利用高效液相色谱-质谱(LC-MS)对酚酸胁迫下适应进化菌株和原始菌株脂质成分检测并进行统计学比较分析。检测出565种脂质代谢物,包含细胞膜磷脂185种。相比初始菌株,适应进化菌株细胞膜中磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰肌醇(PI)类磷脂分子相对含量增加,含有长链(C32-C36)和双不饱和脂酰链的磷脂分子含量增加。统计学分析表明显著性差异磷脂分子主要为含有长链不饱和脂酰链的PC和PE类磷脂分子。推测适应进化菌株通过膜磷脂重塑提高细胞膜完整性,对酚类抑制物起到选择性屏障作用,从而保持细胞活性。     

自由基损伤红细胞膜分子的机理研究

为探明自由基对红细胞膜脂质及蛋白分子损伤机理,本文通过电子自旋共振波谱仪（ＥＳＲ）、激光拉曼波谱仪、圆二色波谱仪（ＣＤ）、显微付立叶变换红外波谱仪（ＭＦＴ－ＩＲ）和表面电子能谱分析系统（ＥＳＣＡ）分别对体外自由基作用３０分钟后,及作用后３小时红细胞膜整体结构、膜蛋白分子及脂质分子进行了分析。结果发现,自由基作用后①红细胞膜中β－胡萝卜素构象由伸展变为卷曲,提示膜整体结构改变,②膜蛋白分子二级结构变化,表现为α螺旋减少和β折叠增加,③膜蛋白分子二硫键与巯基的比例增加（Ｓ－Ｓ／ＳＨ）、亚氨基（ＮＨ）和羰基含量改变,同时蛋白分子的氢键也被破坏（如ＮＨ、ＣＯＨ等基团的减少和ＮＣ、ＣＯ的增加）,④膜脂分子磷氧双键（Ｐ＝Ｏ）成分、羰基成分（Ｃ＝Ｏ）、碳－碳双键（Ｃ＝Ｃ）成分降低;说明自由基导致红细胞膜蛋白及脂质分子化学结构改变是造成膜分子构象及膜整体结构改变的根本原因。３小时后无论是膜蛋白二级结构、二硫键与巯基比或膜脂分子Ｐ＝Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｃ不仅没有恢复,反而有加重趋势。这说明了自由基损伤的部分不可逆性     

膜脂物理状态的变化与肺腺癌细胞A549的顺铂耐药性

用荧光探剂DPH分别标记药物敏感的肺腺癌细胞A549和抗顺铂药物的肺腺癌细胞A549/DDP, 对其膜脂物理状态的变化研究结果表明, 对顺铂药物敏感的A549的DPH各向异性值(P)为0.162, 而抗顺铂药物的A549/DDP者为0.194, 统计分析表明二者具有明显的差异. 当用可探测细胞膜脂双层不同层次的荧光探剂2-AS, 7-AS和12-AS进一步测定不同层次的膜脂质分子的流动性变化时, 结果表明: 分别反映膜表层和中层的2-AS和7-AS的各向异性值, 对敏感性的A549细胞分别为0.134和0.144, 具抗药性的A549/DDP细胞则分别为0.171和0.178. 而反映膜深层脂质分子变化的12-AS的各向异性值二者却无显著差异. 这提示, 两种细胞膜脂流动性的变化主要反映在膜的表层和中层. 同时, 用MC540荧光探剂标记两种细胞膜在FCM (flow cytometry)上测定反映膜脂质分子头部堆积程度差异的二维散点图及频数分布直方图的结果分析也表明, A549/DDP细胞膜脂质分子的有序性增加, 即流动性降低. 用气相色谱测量两株细胞膜脂肪酸的不饱和度, A549/DDP细胞膜脂肪酸的不饱和度明显低于A549细胞, 进一步肯定了上述结果. 结果提示, 在药物长期作用下, 膜脂物理状态的变化亦可能是肿瘤细胞具有抗药性的原因之一.     

第十七讲 高等植物的离子运转(续)

六、细胞膜与离子运转细胞膜最基本的性质是它对物质透过的障碍,而且具有选择性,由于这些性质,它能控制什么物质透过它,透过多少。控制离子的运转对于生理过程的稳定非常重要,因为离子的运转直接影响到细胞的pH、细胞的渗透压和各种代谢功能;膜还参与在ATP的产生、光合作用的能量转换;这些过程也都和离子通过膜的运转有关。     

Fenton体系、H_2O_2损伤红细胞膜分子流动性的机理的比较研究

在系统中Ｈ２Ｏ２与所含有的亚铁离子通过Ｆｅｎｔｏｎ反应主要生成ＯＨ自由基损伤细胞,但Ｈ２Ｏ２也可损伤细胞膜或细胞。为区分Ｆｅｎｔｏｎ自由基体与Ｈ２Ｏ２分别对红细胞膜脂质及蛋白分子相对旋转时间影响机理的不同,分别对体外不同浓度Ｆｅｎｔｏｎ体系和不同浓度Ｈ２Ｏ２作用３０分钟后,红细胞膜剪切弹性模量μ、细胞表面指数Ｓｉ、膜蛋白分子τｐ及脂质分子τｌ相对旋转时间和它们的化学结构进行了比较分析。结果发现,（     

融合蛋白与病毒入膜机制研究进展

包膜病毒感染细胞的第一步即病毒与靶细胞膜的融合,它由病毒包膜上的融合蛋白诱发,融合蛋白与受体分子相互作用后暴露出融合肽,它伸向靶膜使两膜紧密接近后,多肽周围的脂质分子进一步重排,通过中间态最后发生融合,本文将介绍近年来病毒融合蛋白及入膜机制研究进展。     

氧化甾醇结合蛋白相关蛋白家族的研究进展

膜脂是细胞膜的主要组分, 也是参与信号转导的重要信号分子。不同脂质分子在细胞膜上的不均等分布需要特殊类型的通道蛋白和运输蛋白来实现。氧化甾醇结合蛋白相关蛋白(ORPs)是一类非常保守的蛋白分子, 能够对磷脂酰肌醇和固醇等脂类分子进行识别并转运, 参与细胞中的许多生理过程, 包括信号转导、囊泡运输、脂类代谢和非囊泡运输等...     

血卟啉衍生物对红细胞膜的光辐射损伤

Kessel曾观察到血卟啉衍生物(HPD)对癌细胞膜的转运功能有深刻影响,我们的工作也证实了这一点,由此推测,细胞膜可能是HPD的初始作用部位。细胞膜的磷脂内含有大量的不饱和脂肪酸,很容易受到自由基的攻击,红细胞由于直接与分子氧接触对脂质过氧化作用很敏感。我们用小鼠红细胞和提纯的红细胞膜,观察两种HPD对它们的光辐射效应,以便探讨HPD杀伤癌细胞的作用机理及其引起的光溶血效应。     

植物细胞膜ATP酶及其与植物低温生理过程的关系(综述)

细胞膜是生命有机体的基础结构,细胞一切的内外物质交流、信息传递都必需通过细胞膜,再反馈到细胞各部位,从而进行相应的生理生化调节。细胞膜上的ATP酶（ATPase）对有生命的细胞维持内外环境的平衡具有极重要的作用,由它建立的跨膜质子推动力AμH ,可用于ATP的形成,驱动次级离子或溶质的跨膜运输等。因此,质膜ATPase在高等植物生命活动中有主宰酶（masterenzyme）之称。自1972年Hodges等［1］证明应用蔗糖梯度离心分离得到的原生质膜制剂存在AThase活性,从此开始了探索高等植物细胞中AThase的分子特性。由于表面活性剂的应…     

人心肌缺血/再灌注期间红细胞膜分子流动性改变的机理研究

对开心手术病人心肌缺血／再灌注过程中冠状静脉窦血中的红细胞流变性变化和红细胞膜分子结构的改变进行了研究。结果表明,再灌注即刻心脏产生大量自由基,并持续到再灌注第２０分钟时才大幅度回落;于再灌注后的２０分钟的自由基产生时相期间,除红细胞膜蛋白分子和脂质分子的τｐ、τｌ均明显延长外,还伴有血浆ＭＤＡ水平的明显增加和ＳＯＤ活性的显著降低,及红细胞内ＧＳＨ－Ｐｘ活性升高;与此同时其红细胞膜蛋白分子的α螺旋先减少后渐回复和β折叠渐增加并伴有羧基（ＣＯＯＨ）和氨基（ＮＨ３）的减少,而其红细胞膜脂质分子的磷氧双键（Ｐ＝Ｏ）、羰基（Ｃ＝Ｏ）和多不饱和键（Ｃ＝Ｃ）则增加;说明（１）再灌注期间氧自由基分别引起了红细胞膜蛋白分子碳端和氮端的改变及膜磷脂分子亲水区和疏水区化学结构的变化,（２）蛋白分子碳、氮端的变化造成了膜蛋白分子构象的改变,（３）蛋白分子和磷脂分子化学结构及构象的改变是红细胞膜这些分子流动性明显恶化的根本原因。     

多不饱和脂肪酸对细胞膜功能影响的研究进展

多不饱和脂肪酸是细胞膜磷脂的重要组成成份,影响细胞膜的稳定性.它具有广泛的生物学功能,包括细胞内信号传导通路、基因表达和细胞凋亡的调控等.主要从细胞膜脂质的组成,细胞膜的流动性及膜脂质过氧化等方面对多不饱和脂肪酸对细胞膜功能的影响进行了综述.     

红细胞膜带4.2蛋白的结构与功能

带4.2蛋白是一种重要的红细胞膜蛋白,与红细胞的形态、可变形性及携氧功能有至关重要的联系。它通过与带3蛋白(阴离子通道蛋白)、锚蛋白结合,稳定的连接在细胞膜的内表面,连接着膜骨架网架结构与细胞膜,是膜骨架与脂质双分子层连接的重要纽带。带4.2蛋白的缺失会引起球形或椭圆形红细胞增多症及不同程度的溶血性贫血,严重的情况需要摘除脾脏来进行治疗。近年来研究认为,带4.2蛋白在维持细胞膜骨架的完整性和稳定性方面扮演了重要角色。现对带4.2蛋白结构及功能的研究状况进行综述。     

脉冲电场对人红细胞膜结构影响的冷冻断裂研究

对外加脉冲电场处理的人红血球冷冻断裂和蚀刻的复型观察中发现在强电场(3KV/cm)作用下,细胞周围有颗粒状和纤维状结构。结合SDS电泳分析证明了它们是由于在电场作用下,红血球膜的带3蛋白和膜骨架蛋白(血影蛋白)脱出的结果。在强电场作用下,由于膜蛋白和膜骨架蛋白的脱出造成了对细胞膜的损伤,使细胞膜稳定性降低,细胞易变形和形成伪足。由于膜蛋白的脱出,多余的自由脂质进入细胞质内而形成泡状结构。外电场改变了蛋白-蛋白以及蛋白-脂分子间的作用可能是电穿孔的主要机理。本文还对当前公认的冷冻断裂中所观察到的膜中间颗粒的来源提出了疑问,并提出了它们还可能与冰晶有关。而冰晶的形成又与膜的亲水与疏水性有关。