采用GFP标记技术研究钙调蛋白在活细胞中与细胞周期相关的分布

采用融合绿色荧光蛋白 (GFP)和钙调蛋白 (CaM)的方法来研究钙调蛋白在细胞周期不同阶段的分布 .首先 ,发现CaM在细胞内的分布随细胞周期的不同而改变 .CaM在G1期主要分布于细胞质中 ,在S期开始向细胞核内转移 ,并于G2期高度集中于细胞核内 .其次 ,G2期细胞核内的CaM似乎与有丝分裂的启动有关 ,因为此时抑制CaM的活性可同时抑制核膜破裂及染色质凝缩 .最后 ,发现在进入有丝分裂后 ,CaM主要集中于纺锤体靠近两极的地方 .此时 ,抑制CaM的活性会引起纺锤体结构的破坏 .同时讨论了CaM的这些特异性分布与细胞周期调控之间的关系 .     

稀土离子对CaM及Ca2+-Mg2+-ATPase活力及CD研究

研究了稀土离子（Ｌｎ３＋）对钙调蛋白（ＣａＭ）调控的Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰａｓｅ的活力影响。结果表明,在ＣａＭ和Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰａｓｅ的体系中,一些Ｌｎ３＋（Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋）对由ＣａＭ调节的Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰａｓｅ的活力影响呈现双相效应,即Ｌｎ３＋在低浓度时,能提高激活Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰａｓｅ的水解活力;在高浓度时,则抑制ＣａＭ调节Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰａｓｅ活力的能力;少数Ｌｎ３＋（Ｓｍ３＋）仅表现出抑制效应。在无ＣａＭ的Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰａｓｅ体系中,高浓度的Ｌｎ３＋抑制Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰａｓｅ的基础活力。结合圆二色（ＣＤ）谱信息对Ｌｎ３＋和ＣａＭ相互作用的分子机制进行了初步的探讨。     

调亏灌溉对菘蓝水分利用及产量的影响

通过探究水分调亏对河西地区膜下滴灌菘蓝(Isatis indigotica)各项生理指标、产量和水分利用的影响, 为菘蓝高效节水种植提供理论指导。于2016年在河西走廊中部张掖市民乐县益民灌溉试验站进行菘蓝水分调亏研究, 在保持苗期和肉质根成熟期充分灌溉的情况下, 在菘蓝营养生长期和肉质根生长期分别进行轻度、中度和重度的水分亏缺处理, 并测定各项光合生理指标、产量和水分利用率。结果表明, 营养生长期和肉质根生长期的中度与重度水分亏缺显著降低了菘蓝叶片净光合速率、叶面积指数、株高及主根长, 并且随水分亏缺程度加重降幅增大; 而轻度水分亏缺与对照组的差异不显著。营养生长期和肉质根生长期轻度水分亏缺处理的菘蓝产量与水分利用效率最高, 分别达到8 239.56 kg·hm^-2和24.11 kg·hm^-2·mm^-1; 其它水分亏缺处理组产量和水分利用效率均有所降低, 与对照组之间差异显著(P<0.05), 重度水分亏缺处理各项指标均最低。因此, 最优的菘蓝水分调控处理为营养生长期和肉质根生长期的轻度水分调亏, 能够降低菘蓝耗水量, 提高水分利用效率且其产量不会降低。     

新鲜分离小鼠胃ICC样细胞的鉴定及其电生理学特性

将免疫荧光及传统全细胞膜片钳技术应用于新鲜分离的小鼠胃Cajal 间质细胞样细胞上,探讨了小鼠胃Cajal 间质细胞样细胞形态和电生理学特性。经胶原酶消化得到的Cajal间质细胞样细胞胞体呈短梭形,且自胞体发出多个较短的毛刺状突起。免疫细胞化学结果表明,Cajal 间质细胞样细胞胞体和突起酪氨酸激酶受体c-kit表达呈阳性。在传统全细胞记录模式、膜电位钳制在-60 mV 的条件下,可以记录到自发、节律性内向电流,即起搏电流。钙调蛋白抑制剂W-7 (50µmol/L）明显增强了起搏电流幅度并引发明显的内向钳制电流。当电极内液中EGTA 的浓度由0.1 mmol/L增加到10 mmol/L时,也明显增强了起搏电流幅度并引发明显的内向钳制电流。实验结果提示,新鲜分离的小鼠胃Cajal 间质细胞样细胞可以产生自发、自律性内向电流,而这种电流对胞内低钙或钙调蛋白抑制剂敏感。这种具有自发性电活动的Cajal 间质细胞样细胞可能就是胃Cajal 间质细胞。     

铬与胰岛素敏感性

铬可以提高动物机体组织对胰岛素的敏感性,但对其具体作用机制直到最近才有了较深入的认识.铬在吸收后主要由转铁蛋白运输.血液胰岛素水平升高可以促进转铁蛋白受体从细胞内的小泡中移位到细胞膜上.携带铬的转铁蛋白与细胞膜表面的转铁蛋白受体发生结合,通过内吞作用将铬转运到细胞内.在细胞内,内吞小泡中的酸性环境可使铬从转铁蛋白中释放,4个三价铬离子与apochromodulin形成有活性的holochromodulin. Holochromodulin 除了可与胰岛素和/或胰岛素受体直接结合起作用外,还可以通过激活AMPK激酶来降低细胞膜胆固醇含量,改善细胞骨架功能,促进GLUT4移位,然后又通过激活p38MAPK激酶增强GLUT4的内在活性,从而促进葡萄糖吸收.但其具体分子机制仍不完全清楚.本文就铬在提高动物机体组织对胰岛素的敏感性的作用机制问题进行综述.     

离子环境对Acinetobacter sp.ADP1的salR基因活性的影响

革兰氏阴性菌Acinetobacter sp.ADP1可以利用水杨酸作为惟一的碳源和能源生长,与这一代谢过程相关的基因为sal基因.利用sal基因启动子与细菌荧光素酶基因(lux)编码区融合而构建的工程菌Acinetobacter ADPWH_lux,通过定量测定活细胞发光度可以检测出salR基因在不同离子环境中的活性.本试验测定了不同浓度梯度的10种金属离子对处于指数期和稳定期的细菌的salR基因活性的影响.发光度检测表明重金属离子均会抑制指数期和稳定期的细菌的发光能力.RT-PCR试验也证明,凡能够抑制细菌发光能力的离子,均会抑制细菌的salA基因的转录.     

肌球蛋白轻链激酶CaM结合位点突变体的构建

目的:平滑肌肌球蛋白轻链激酶(myosin light chainkinase,MLCK)具有激酶活性和非激酶活性,在平滑肌收缩过程中起着关键酶调控的作用.为探寻MLCK的非激酶活性区域对MLCK活性的影响,本实验利用分子生物学技术构建了肌球蛋白轻链激酶CaM结合位点突变体,并纯化出重组的MLCK表达的蛋白质,为深入研究MLCK的非激酶活性在调节平滑肌收缩过程中的分子机制提供了实验基础.方法:利用野生型MLCK全长的cDNA序列设计CaM结合位点的突变引物,利用PCR技术进行定点突变,获得CaM结合位点的突变体(△CaM/MLCK).在大肠杆茵中表达重组CaM结合位点的突变体(△CaM/MLCK),通过亲和层析及凝胶过滤进行分离纯化重组蛋白,SDS-PAGE检测表达及纯化的重组蛋白.结果:构建重组MLCK钙调蛋白结合位点突变体(△CaM/MLCK),△CaM/MLCK在大肠杆菌中以可溶形式大量表达并得到纯化.结论:成功构建重组MLCK钙调蛋白结合位点突变体(△CaM/MLCK)并获得纯化的表达蛋白质.     

番茄碱对棉铃虫的毒性作用机理初探

采取荧光光谱法分析了番茄碱及虫体内钙调蛋白的图谱,从钙调蛋白的角度探讨了番茄碱的作用机理.结果显示:(1)番茄碱对棉铃虫具有毒性,随浓度的增加及饲喂时间的延长,对棉铃虫的杀伤力增强;(2)番茄碱对虫体内钙调蛋白的影响较大,随番茄碱浓度的增加,钙调蛋白的含量逐渐降低;(3)钙离子的加入增强了钙调蛋白的刚性,荧光图谱出现了红移(由350 nm移至416.58 nm);(4)番茄碱的加入破坏了钙调蛋白-钙离子复合物的刚性,荧光图谱出现了蓝移(416.58 nm移至377.65 nm).以上可以说明,番茄碱可能作为钙调蛋白的拮抗剂,拮抗钙调蛋白被钙离子激活的位点,影响其与靶酶的结合而发挥作用.此项的研究为探讨番茄碱的杀虫机理提供了科学依据.     

裂殖酵母SAGA复合物亚基Spt20参与钙调蛋白磷酸酶调节的Cl-胞内平衡

SAGA(Spt-Ada-Gcn5 acetyltransferase)复合物是真核生物中高度保守的蛋白复合体, 参与转录激活、mRNA转运等诸多生物学过程。为了探究SAGA复合物亚基的潜在生物学功能, 文章以裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)SAGA复合物核心结构亚基Spt20为诱饵蛋白进行酵母双杂交筛选, 获得了Ppb1蛋白。Ppb1是真核生物重要信号分子-钙调蛋白磷酸酶的催化亚基。酵母双杂交验证及免疫共沉淀实验均表明Spt20与Ppb1可以在体内发生蛋白相互作用。裂殖酵母ppb1+缺失突变体对高浓度Cl-敏感, 而spt20+缺失突变体则能抵抗高浓度的外源Cl-, 维持细胞的正常生长。荧光共定位分析表明, 当外源Cl-浓度升高时, Ppb1蛋白能够从细胞质迁移入核, 与Spt20蛋白在细胞核内发生共定位。遗传分析显示, spt20+缺失可以抑制ppb1+缺失突变体对Cl-高度敏感的表型, spt20+与ppb1+处于Cl-平衡调节的同一通路, 且spt20+位于ppb1+的下游。上述结果表明, spt20+缺失突变体耐受外源高浓度Cl-, Spt20参与了钙调蛋白磷酸酶调节的Cl-胞内平衡。在高等生物中胞内Cl-浓度异常升高与心肌缺血/再灌注损伤等疾病的发生密切相关。鉴于Spt20在真核生物中高度保守, Spt20可能成为潜在的药物靶点应用于Cl-失衡相关疾病的防治中。     

一种新的人CNA1基因转录本的克隆和功能鉴定

钙调神经磷酸酶（calcineurin,CN）是唯一依赖于Ca2+和钙调蛋白（calmodulin,CaM）的丝氨酸/苏氨酸型蛋白磷酸酶,由1个催化亚基CNA和1个调节亚基CNB组成. CNA 有3种亚型,最常见的是由CNA1基因编码的α亚型（CNAα）. 在克隆CNA1基因cDNA的过程中,发现了1种新的人CNA1转录本-CNAα4. 与CNA1基因的其它转录本相比,CNAα4缺失第2外显子,其编码蛋白质由454个氨基酸组成,具有比其它3种CNAα亚型更短的磷酸酶催化结构域. CNAα4具有与CNAα1相似的CaM亲和力,但是其激活活化T细胞核因子（nuclear factor of activated T cells,NFAT）的活性明显强于CNAα1,提示CNAα4所缺失的氨基酸序列（Ala20 Thr86）并非CNA催化结构域所必需,相反,Ala²⁰-Thr⁸⁶缺失可能有助于其酶活性中心与NFAT的结合并发挥作用.