核黄素光敏反应对溶酶体H~+-ATPase产电性的影响

溶酶体是执行多种代谢和防御功能的细胞器.以往自由基医学领域对溶酶体的研究集中于活性氧对其膜的脂质过氧化作用及该损伤是否可导致细胞死亡,未注意对其膜H~ -ATPase损伤的研究.该H~ 泵维持溶酶体内的弱酸性,其所具有的产电性(electrogenicity)可增强膜的渗透稳定性,还可促进把蛋白质降解生成的胱氨酸转运出溶酶体,我们认为,对该H~ -ATPase的光敏损伤值得重视,因此研究了几种活性氧对该H~ -ATPase转运H~ 功能的损伤作用,本文揭示了核黄素光敏反应中~1O_2和氧自由基对该酶产电性的破坏.     

猪心线粒体可溶性ATP酶(F_1)与H~+-ATP酶复合体(F_0·F_1)的Arrhenius图比较

线粒体H~+-ATP酶是一个很复杂的复合体,位于线粒体内膜,是偶联磷酸化的关键装置。它具有催化ATP合成和ATP水解的双重功能。H~+-ATP酶复合体由三部分组成:位于膜外的可溶性头部(F_1)、嵌在膜内疏水区的基部(F0)及联系F_1和F_0的柄(OSCP)。其中可溶性F_1是H~+-ATP酶的催化活性部分,当它从膜上分离下来后,虽然不再能催化ATP合成,仍具有水解ATP的功能。但对抑制剂寡霉素不敏感,对冷不稳定。当F_1与F_0和膜脂重新结合形成H~+-ATP酶复合体之后,催化ATP水解的活性又具有对抑制剂寡霉素的敏感性和对冷稳定性的性能。     

Mg~(2+)降低脂酶体中H~+-ATP酶的慢运动——饱和转移电子顺磁共振(ST-EPR)研究

我们实验室曾报道,在用胆酸盐透析法将猪心线粒体H~+-ATP酶重组于脂质体的过程中,1m mol/l Mg~(2+)能显著地提高酶活性,改变重组体系膜脂分子空间取向的平均分布状态。由此推测,1m mol/l Mg~(3+)可以通过与膜脂的相互作用影响H~+-ATP酶在膜中的构象与运动状态。饱和转移电子顺磁共振的主要应用之一是研究脂-蛋白的相互作用,提供脂对蛋白运动影响的信息。本文运用ST-EPR谱研究猪心线粒体H~+-ATP酶在大豆磷脂脂酶体中的转动运动。研究结果表明1m mol/l Mg~(2+)的影响是增加H~+-ATP酶在大豆磷脂膜     

Mg~(2+)对猪肾外髓质Na~+,K~+-ATP酶在脂质体重建的影响

近年来,重建技术被广泛应用于研究膜蛋白的结构与功能及其与膜脂的相互关系。前曾报道,Mg~(2+)等二价金属离子对猪心线粒体H~+-ATP酶、细胞色素氧化酶等膜蛋白在脂质体的重建具有明显的促进作用。本文对Mg~(2+)影响猪肾外髓质Na~+,K~+-ATP酶在脂质体的重建初步进行了探索。     

烟草愈伤组织细胞质膜K~+通道盐适应机理的研究

高盐对植物细胞伤害的一个重要方面是由于细胞质内的离子不平衡造成的,特别是细胞中高Na~+/K~+比例破坏了细胞正常的生理代谢,高盐条件下引起离子不平衡的可能原因是Na~+大量内流进入细胞,K~+吸收相对减少。植物细胞如果要在高盐的环境条件下存活,必须有维持正常胞内离子相对平衡(较高的K~+/Na~+)的能力。以往的研究表明:质膜和液泡膜上的主动转运系统,如:Na~+/K~+,Na~+/H~+反向转运载体和H~+泵在维持细胞质内高的K~+/     

大豆磷脂脂质体及H~+-ATP酶脂酶体的~(31)P-NMR研究

二价金属离子对猪心线粒体H~+-ATP酶与大豆磷脂脂质体重建体系酶活性影响的研究指出,Mg~(2+)、Ca~(2+)、Mn~(2+)等二价金属离子可以提高重组酶的活性。本文主要是运用~(31)PNMR(核磁共振)技术研究在大豆磷脂脂质体中,以及在H~+-ATP酶复合体与大豆磷脂脂质体重建的脂酶体中膜脂的结构,同时观察金属离子Co~(2+)对膜脂结构的影响。     

线粒体H~+—ATP酶复合体中脂对F_1结构和功能的作用

线粒体内膜上脂质对于膜结合蛋白在结构和功能上的影响已引起人们的高度重视。已有许多在人工膜系统中研究脂对H~ -ATP酶蛋白作用的报道,但对天然H~ -ATP酶复合体(简称复合体)的膜脂与膜蛋白的关系研究极少。提纯的复合体包括可溶性蛋白F_1-ATP酶(简称F_1)与膜相嵌的疏水蛋白F_o以及膜脂组成.F_1是复合体中执行水解和合成ATP的催     

酸性磷脂(PA、DPG)与H~+-ATP酶复合体片段作用对Mg~(2+)激活复合体水解ATP的影响

前曾报道在猪心线粒体内膜H~+-ATP酶复合体(简称复合体)中膜脂对于膜蛋白的构象和功能起很大的作用。Mg~(2+)对于复合体ATP水解活力的激活作用明显不同于其对可溶性F_1-ATP酶的抑制作用,且酸性磷脂PA从膜上丢失会引起Mg~(2+)对复合体水解活力激活作用的丧失。这说明膜脂的作用不仅可使一些受损的膜蛋白恢复活力和行使功能,而且     

金属离子对嵌有H~+-ATP酶脂酶体的流动性及酶活性的影响

前曾报道,猪心线粒体H~+-ATP酶用胆酸盐透析法嵌入大豆磷脂脂质体形成脂酶体——L·(H~+-ATP酶)时,透析介质中含有lmMMg~(2+)能降低L·(H~+-ATP酶)的流动性,提高重建H~+-ATP酶的活性。圆二色性光谱测定也表明,L·(H~+-ATP酶)_(+Mg~(2+))较L·(H~+-ATP酶)_(-Mg~(2+))的α-螺旋含量约高26％,因而推测Mg~(2+)的作用很可能是通过影响L·(H~-ATP     

小鼠艾氏乳腺癌腹水细胞质膜质子泵活性研究

生物换能膜(如线粒体、叶绿体及细菌质膜)中分布有电子传递链酶系和H~+-ATP酶,它们都具有质子泵的功能。电子传递、质子转移和能量偶联的ATP合成三者的相互关系一直是生物能力学研究的中心问题。但是,近年来在若干动物、植物和真核微生物细胞质膜也发现广泛分布有电子跨膜传递与质子转移相偶联的氧化还原系统(图1)。这样的偶联系统,当外部     

Mg~(2+)对H~+-ATP酶在脂质体重组的影响

近年来,研究生物膜蛋白(包括酶)的结构与功能经常采用拆离与重组的手段,但这种方法往往活性较低,重复率也不高.因此摸索一个合适的重组条件是很重要的.Razin等曾报道Mg~(2+)冲有助于生物膜的重组,Kagawa则提到Mg~(2+)对细菌光合膜重组后表现光化磷酸化是重要的,但对线粒体膜的重组则并不需要.我们发现,Mg~(2+)对猪心线粒体的H~+-ATPase在脂质体上的重组确有明显的作用.     

吲(口朶)乙酸对向日葵下胚轴质膜ATP酶活性促进的再研究

在高等植物细胞的质膜上存在着阳离子刺激的致电的H~ 泵ATP酶。生长素引起植物细胞的H~ 外流可能是通过致电的质膜H~ 泵ATP酶媒介的。Kasamo和Yamaki(1974)报告了生长素可以刺激绿豆下胚轴的质膜ATP酶。后来,其他一些实验室报道,生     

—位生物化学家的细胞之旅——德迪夫与溶酶体发现

1950年代,溶酶体和过氧化物酶体的发现揭示了精细的亚细胞结构,拓展了对细胞功能的理解和认识,并且奠定了现代细胞生物学的基础。     

参与还原型H~+-ATP酶光活化的质子梯度

水的氧化和还原质醌(reduced plastoquinone, PQH_2)的氧化所释放的质子(proton,H~+)用于膜上腺苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP)酶复合体催化的ATP形成。而质子从产生部位到ATP酶复合体膜内质子通路(proton channel, CF_0)的传导途径还没有定论。Mitchell曾提出化学渗透假说,认为膜内外水相质子浓度差或非区域化质子梯度偶     

轻稀土钕离子Nd3+可以被纤细裸藻(Euglena gracilis) 277摄入细胞内部

单细胞的纤细裸藻 (Euglenagracilis) 2 77有很强的从水溶液中摄取Nd3 +的能力 .ICP AES分析结果指出 ,当反应体系中Nd3 +总量和细胞总数一定时 ,每个细胞中Nd3 +摄取量的平均值 (mNd)与溶液体系的稀土浓度 (CNd)之间无显著依赖关系 ,mNd随体系中Nd3 +总量与细胞总数的比值 ( ξ)增大呈线性增加 .纤细裸藻快速冷冻超薄切片的电子显微镜分析和X射线能量色散 (EDAX)分析证明 ,Nd3 +可进入细胞内部 ,叶绿体是Nd3 +在胞内的主要驻留区室之一 .四氯四碘荧光素 (I4TCF)可以作为Nd3 +细胞原位的光吸收指示剂 ,用于定量测定Nd3 +在裸藻细胞内的含量及分布 .裸藻细胞内的Nd3 +平均浓度远大于胞外水溶液中的浓度 ,Nd3 +的跨膜表观浓度梯度可达 5个量级以上 .研究结果提示 ,纤细裸藻细胞中可能存在一个与Ca2 +通道特性相关的Nd3 +跨膜转运机制     

水氧化释放质子与H~+-ATP酶复合体的CF_0之间的联系

光合电子传递链有两个释放质子的部位,一是位于类囊体膜内侧的光系统Ⅱ(PhotosystemⅡ,PSⅡ)放氧复合体氧化水时释放质子(H_(H_2O)~+),另一是与光系统Ⅰ(PhotosystemⅠ,PSⅠ)相联系的质醌(Plastoquinone,PQ)氧化还原跨膜携带质子在类囊体膜内侧释放(H_(PQH_2)~+).这些质子在经H~+-ATP酶复合体(CF_0-CF_1)的质子通道CF。流出时偶联ATP合成.但是,这些质子如何从它们的释放部位传导到CF_0(是经过类囊体腔内水相还是在膜上有专门的途     

猪心线粒体可溶性ATP酶(F_1)的结晶

线粒体内膜H~ -ATP酶是一个酶复合体,其重要的生理功能不仅是参加氧化磷酸化中的ATP合成,并且也参与了依赖于ATP的一些功能如二价阳离子的摄取,NADP~ 的还原及电子流的逆转等.F_1是H~ -ATP酶的具有催化活力的部分,自1960年以来有很多方法来分离提纯不同来源的F_1。近年来还得到了F_1的结晶,这样通过电镜与X-光衍射技术对该酶结构的进一步研究开辟了一条途径,也有助于氧化磷酸化作用的分子机制的阐明。已得到的F_1结晶有耐热菌的TF_1牛心F_1与鼠肝F_1.     

Mg~(2+)影响磷脂流动性的激光拉曼光谱研究

前曾报道Mg~(2 )对猪心线粒体H~ -ATP酶及细胞色素氧化酶在脂质体重组中的影响,提出Mg~(2 )很可能是通过影响膜脂流动性来影响酶的构象,从而呈现较高的酶活性。本文利用拉曼光谱进一步研究了Mg~(2 )对磷脂流动性的影响,比较了它对两种磷脂:双棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC),和双棕榈酰磷脂酸(DPPA)分散体的物理状态的影响,两者所含的脂肪     

突触结合蛋白Ⅰ的C2A结构域的两种膜结合状态及Ca2+引发的插膜

突触结合蛋白(synaptotagmin)Ⅰ是神经细胞突触囊泡上的一个膜整合蛋白, C2A是它的具有重要功能的近膜胞质片段. 近年来的研究表明, 突触结合蛋白Ⅰ在Ca2+引发的神经递质快速释放过程中起到Ca2+感受器的作用, 而C2A结构域与神经细胞的突触前膜的相互作用与其 Ca2+感受器的功能密切相关, 但是其作用机制还不清楚. 利用气/液单层膜技术结合表面密度的测量, 发现C2A存在两种膜结合状态: 无 Ca2+时, 以静电作用力为主的表面吸附状态; 有 Ca2+时, 静电力起部分作用的插膜状态. 两种状态时C2A都倾向于与带负电荷, 如磷脂酰丝氨酸的磷脂膜结合. 将C2A转染表达在PC12和HEK-293细胞中, 利用免疫染色和Western blot检测也表明, C2A在有无Ca2+存在的情况下都主要存在于膜附近. 实验结果提示, 突触结合蛋白Ⅰ作为Ca2+感受器的可能分子机制: 突触结合蛋白Ⅰ的C2A的表面吸附功能在囊泡锚定或活化时协助囊泡附着在活化区, 当细胞内Ca2+浓度迅速增加, C2A Ca2+依赖的插入负电荷膜的特点可以将囊泡拉近突触前膜, 加之同时和其他蛋白, 如SNARE复合物的作用引发膜的融合.     

稀土离子与红细胞作用的~(133)Cs NMR研究

随着稀土资源的不断开发利用,它们不可避免地通过多种途径进入生物体内,因而从分子和细胞水平上研究稀土的生物效应具有非常重要的理论和实际意义.关于稀土与细胞作用的研究已有诸多报道,本文报道用~(133)Cs NMR方法研究La~(3+)对Cs~+跨膜进入红细胞的影响.对于物质跨膜传输的研究,首先需要合适的手段将被传输物质在膜两侧的分布区分开.在碱金属离子中,仅~(133)Cs~+在不引入顺磁位移试剂情况下,细胞内外NMR信号能确切区分,并且在体系中无K~+时,Cs~+有类似于K~+的功能,故~(133)Cs是研究稀土离子与细胞作用