红细胞膜蛋白与膜骨架

近10多年红细胞膜领域的研究取得了可观的进展,在红细胞膜蛋白的结构-功能相关和相互作用以及红细胞膜障碍多方面都有新的发现和开拓．现主要就国内外有关报道作一扼要综述,涉及红细胞膜蛋白的组成、功能及其相互作用,红细胞膜骨架和红细胞膜蛋白疾病等研究进展．     

红细胞膜骨骼蛋白

哺乳动物红细胞质膜内侧紧贴着一层至少由8种蛋白质所组成、具有五或六边形网格的网状结构-膜骨骼。它使红细胞既经受住主动脉和心脏中的高切力,又有可塑性而畅通于直径此它小1/3的微脉管与脾小孔。它还可能是细胞内、外信息连通的“导线”。在应用方面:可由带4.1蛋白b型转化为a型来判别红细胞老化;已知遗传性球形和椭圆形红细胞增多症分别起因于患者部分缺失收缩蛋白α-亚单位和带4.1蛋白。后者已有用外源性带4.1蛋白重组技术使病人康复的实例。     

人红细胞膜带3蛋白结构研究进展

人红细胞膜带３蛋白由９１１个氨基酸组成,可分为Ｎ端胞质域和Ｃ端膜域。最新研究结果表明,α螺旋含一较高的跨膜域往返跨膜１２次,在细胞膜中,带３蛋白主要以二聚体和四聚体形式存在,尽管其中的单体可独立地转运阴离子,然而二聚体中的两个单体之间存在着相互作用。     

梗阻性高胆红素血症红细胞膜成分与结构的相关性研究

为进一步证明梗阻性高胆红素血症对细胞膜的损伤作用,探讨胆红素的毒性机理,我们采用毛细管电泳,圆二色谱,质谱,荧光偏振等方法,研究了红细胞膜蛋白的组成及膜的构象关系,结合膜脂的变化情况,反映了梗阻性高胆红素血症时红细胞膜的成分受到明显的影响,膜脂发生脂质过氧化、膜蛋白被氧化性降解,破坏了细胞骨架,使细胞膜的正常结构被破坏,膜流动性增大、膜稳定性下降,从而细胞不能维持其正常的生物功能。     

慢性呼吸衰竭病人红细胞膜蛋白和红细胞变形能力的研究

目的：探讨红细胞膜蛋白在红细胞变形性改变中的作用。方法：参照Ｌｅａｍｍｌｉ和Ｐｅａｃｏｃｋ方法,测定了肺心病Ⅰ型呼吸衰竭（Ⅰ组）１８例、Ⅱ型呼吸衰竭（Ⅱ组）１８例和健康对照（ＣＧ）２０例的红细胞膜带３蛋白、膜收缩蛋白二聚体（ＳｐＤ）和四聚体（ＳｐＴ）的相对含量与红细胞变形能力。结果：Ⅰ、Ⅱ组带３蛋白、ＳｐＤ、ＳｐＴ相对含量和红细胞变形指数（ＤＩ）与对照组均有显著差异,且肺心病病人的ＤＩ与带３蛋白相对含量呈显著正相关,与ＳｐＤ／ＳｐＴ比值呈显著负相关。结论：带３蛋白和膜收缩蛋白的异常,可能是导致肺心病人红细胞变形能力降低的重要因素之一。     

人红细胞膜带3蛋白的提纯与鉴定

提出了一种分离纯化人红细胞膜带3蛋白的不含血型糖蛋白制剂的改良方法:先后用0.89％NaCl、20mM pH8.0磷酸钠和0.05％TritonX-100处理膜除去膜骨骼蛋白类和血型糖蛋白,再用自行设计的凝胶制备电泳装置进一步纯化。冰冻干燥的制剂是均质的,得率为18.5±2.85％,它的分子量、氨基酸组成和紫外吸收光谱与文献报道基本相同。     

钒对人红细胞膜蛋白和膜脂质过氧化的影响

对钒酸根Ｖ（Ｖ）与红细胞膜相互作用研究表明Ｖ（Ｖ）使膜蛋白内源荧光淬火和膜巯基含量降低,但对膜脂质过氧化影响较小,提示Ｖ（Ｖ）主要与膜蛋白作用,与Ｖ（Ｖ）不同,Ｖ（Ⅳ）与红细胞膜的作用虽使膜蛋白巯基含量下降,但不显,其主要作用是引起膜脂质过氧化。     

傅里叶变换红外技术研究Cl^—通过红细胞膜带Ⅲ蛋白时的构象变化

用傅里叶变换红外光谱技术研究Ｃｌ＾－通过完整红细胞、红细胞血影、重组带Ⅲ蛋白脂质体三种体系中的膜带Ⅲ蛋白时的二级结构变化。结果证明：Ｃｌ＾－通过膜带Ⅲ蛋白,导致其α－螺旋增加,β－结构减少,以扫描隧道显微术直接观察到Ｃｌ＾－通过前后、膜带Ⅲ蛋白的分子形态有改变。     

Regulation Mechanism of the Lateral Diffusion of Band 3 in Erythrocyte Membranes by the Membrane Skeleton

Mechanisms that regulate the movement of a membrane spanning protein band 3 in erythrocyte ghosts were investigated at the level of a single or small groups of molecules using single particle tracking with an enhanced time resolution (0.22 ms). Two-thirds of band 3 undergo macroscopic diffusion: a band 3 molecule is temporarily corralled in a mesh of 110 nm in diameter, and hops to an adjacent mesh an average of every 350 ms. The rest (one-third) of band 3 exhibited oscillatory motion similar to that of spectrin, suggesting that these band 3 molecules are bound to spectrin. When the membrane skeletal network was dragged and deformed/translated using optical tweezers, band 3 molecules that were undergoing hop diffusion were displaced toward the same direction as the skeleton. Mild trypsin treatment of ghosts, which cleaves off the cytoplasmic portion of band 3 without affecting spectrin, actin, and protein 4.1, increased the intercompartmental hop rate of band 3 by a factor of 6, whereas it did not change the corral size and the microscopic diffusion rate within a corral. These results indicate that the cytoplasmic portion of band 3 collides with the membrane skeleton, which causes temporal confinement of band 3 inside a mesh of the membrane skeleton.     

植原体免疫主导膜蛋白Imp基因原核表达载体构建及表达

旨在构建植原体免疫主导膜蛋白Imp基因原核表达载体,并进行初步表达。以重组克隆质粒pMD18-T-Imp为模板,PCR扩增Imp基因片段。构建表达载体pET-28a(+)-Imp,转化宿主菌E.coliBL21(DE3)。筛选阳性克隆,提取重组质粒作PCR鉴定、酶切鉴定及IPTG诱导表达鉴定。PCR及双酶切结果显示,重组质粒pET-28a(+)-Imp构建成功。经IPTG诱导BL21(pET-28a(+)-Imp)表达约20 kD的蛋白,与预期的携带6×His-Tag的目的蛋白(19.5 kD)大小相符,主要以包涵体形式存在。结果显示,构建的表达载体pET-28a(+)-Imp在E.coliBL21(DE3)中能够达一定量表达,为进一步纯化Imp蛋白奠定基础。     

红细胞4．1蛋白与血型糖蛋白C／D结合位点研究进展

红细胞膜骨架与脂双层间存在着相互作用,其中带4.1蛋白与血型糖蛋白C/D间的相互作用对维持正常红细胞的形态和机械稳定性起着重要作用,研究表明,带4.1蛋白在血型糖蛋白C、D上的结合位点分别位于血型糖蛋白C的第82～98位氨基酸残基和血型糖蛋白D的第61～77位氨基酸残基．     

Erythrocyte membrane proteins and membrane skeleton

Considerable advances in the research field of erythrocyte membrane were achieved in the recent two decades.New findings in the structure-function correlation and interactions of erythrocyte membrane proteins have attracted extensive attention.Interesting progress was also made in the molecular pathogenesis of erythrocyte membrane disorders.Advances in the composition,function and interaction of erythrocyte membrane proteins,erythrocyte membrane skeleton,and relevant diseases are briefly described and summarized here on the basis of domestic and world literatures.     

Erythrocyte membrane proteins and membrane skeleton

Considerable advances in the research field of erythrocyte membrane were achieved in the recent two decades. New findings in the structure-function correlation and interactions of erythrocyte membrane proteins have attracted extensive attention. Interesting progress was also made in the molecular pathogenesis of erythrocyte membrane disorders. Advances in the composition, function and interaction of erythrocyte membrane proteins, erythrocyte membrane skeleton, and relevant diseases are briefly described and summarized here on the basis of domestic and world literatures. Translated from Life Science Research, 2005, 9(4): 283–291 [译自: 生命科学研究]     

人红细胞带3蛋白胞质段的克隆及其表达

人红细胞带3蛋白胞质段(cytoplasmic domain of band 3, cdb3)起着将膜与膜骨架、细胞内环境相联系的重要作用. 以带3蛋白全长基因为模板,用PCR方法扩增出cdb3片段,克隆至pRSET表达质粒上,转化大肠杆菌BL21(DE3). 转化菌经诱导表达出较高含量的cdb3蛋白,纯化后,测得对醛缩酶有抑制活性.     

钒对人红细胞膜蛋白和膜脂质过氧化的影响

对钒酸根V（V）与红细胞膜相互作用研究表明V（V）使膜蛋白内源荧光淬灭（KD,37＝2．23,KD,20＝4．17）和膜巯基含量降低,但对膜脂质过氧化影响较小,提示V（V）主要与膜蛋白作用．与V（V）不同,V（V）与红细胞膜的作用虽使膜蛋白就基含量下降,但不显著,其主要作用是引起膜脂质过氧化．     

衣原体主要外膜蛋白的研究进展

衣原体感染与多种慢性疾病密切相关,其主要外膜蛋白(MOMP)是一种多功能蛋白,分别与外膜结构的稳定性、生长代谢调节、抗原性和毒力密切相关。随着沙眼衣原体和肺炎衣原体基因组测序的完成,人们得以揭示其重要的生物合成、代谢途径,确定调控机制及其与致病的相关性。利用分子生物学技术在分子水平分析衣原体主要外膜蛋白的结构、抗原表位,对于免疫防御、免疫病理和免疫诊断均有重要意义。本文综述了衣原体主要外膜蛋白的分子结构、基因特性、抗原表位与应用前景。     

红细胞膜肌醇磷酯结合蛋白的研究

本文用~8H-肌醇标记红细胞膜,分别用薄层层析及SDS-PAGE对肌醇磷酯在红细胞膜上的分布作了探讨。发现一种在脂双层内,另一种是与膜蛋白结合(即肌醇磷酯结合蛋白)作为膜蛋白的锚(anchor)而存在,并用抗AchE及DAF单克隆抗体作免疫印渍实验,在电泳中~3H-肌醇磷酯所在部位与AchE及DAF相符。这结果与文献中报道AchE及DAF为肌醇磷酯结合蛋白一致。至于这两种形式不同的肌醇磷酯的相互关系还有待研究。