小鼠脑内钙调神经磷酸酶内源底物的研究

钙调神经磷酸酶是哺乳动物脑内含量极丰富的唯一依赖Ca~(2+)及钙调素的磷蛋白磷酸酶.该酶(calcineurin,CaN)在脑外组织如精子细胞、淋巴细胞及肌肉组织中也有分布,但含量远远低于脑.CaN由18kD Ca~(2+)结合的调节亚基和61kD钙调素结合的催化亚基组成.除可与Ca~(2+)结合外,该酶还可与Mn~(2+),Ni~(2+),Co~(2+)等金属离子结合而影响其活性.CaN催化亚基已有至少5种cDNA同型物分别从大鼠、小鼠和人基因库中调出.这些基因型是从分别     

东亚马氏钳蝎哺乳动物类神经毒素一级结构及分子进化的研究

蝎毒神经毒素是一种能与可兴奋性细胞质膜钠离子通道结合的低分子量毒素蛋白。由于它可作为神经生物学的研究工具已日益引起科学家的兴趣,我们在分离纯化山东益     

BmK AS,一种新型骨骼肌Ryanodine受体激动肽的氨基酸序列

前文曾报道从东亚钳蝎毒中纯化了一个新型骨骼肌Ryanodine受体激动肽(BmK AS).本工作将进一步报道该活性肽的完整氨基酸序列.由它的序列(共66个残基)计算出的最小分子量为7698u与经电喷雾质子光谱测定的7696.26u值基本吻合.其分子结构与同一蝎毒中已知的各类Na~ 通道配体间的同源性较差.但与一种独特的非洲蝎所产抗昆虫毒素(AaH IT),同属Na~ 通道配体间却存在着>80%的相似性.1 材料与方法BamK AS的纯化参照文献进行.分别用SDS-PAGE电泳法和电喷雾质子光谱仪鉴定纯化样品的纯度和分子量.     

稀土离子和钙调蛋白重组的紫外差光谱及电泳研究

对稀土的生物学效应研究表明,稀土元素能促进农作物的生长,增加产量;稀土在一定的浓度下对动物组织具有一定的毒性.目前对稀土在生物体中的作用机理还不很清楚,许多学者认为,稀土离子(Ln~(3+)在生物体内与拮抗Ca~(2+)有关.钙调蛋白(CaM)是一种动植物中普遍存在的非常重要的钙离子受体,它能调节多种酶的活性(如,环核苷酸磷酸二酯酶(PDE)、Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase、等).这预示着 Ln~(3+)与CaM之间存在着一定的关系.CaM不含色氨酸,它有5条精细的特征峰结构(253,259,265,269,277nm).紫外光谱滴定实验表明,猪脑CaM的两个Tyr残基位于不同的环境:Tyr-99位于分子表面,Tyr-138埋藏于分子内部.Yazawa等发现Ca~(2+)由于影响了CaM中Tyr-138的环境而诱导了286nm负的差谱.本文利用了紫外差光谱法(测定蛋白质在两种环境下的吸收度差)来研究Ln~(3+)对CaM的构象影响.此外,还采用PAGE活性电泳以及SDS-PAGE方法来研究Ln~(3+)和CaM的重组.结果表明.Ln~(3+)与CaM的结合所引起的构象变化与Ca~(2+)的相类似.Ln~(3+)结合CaM后导致CaM的C末端的两个Tyr残基(Try-99,Tyr-138)环境变得更加亲水,明显显示出286nm和279nm负的差谱.由其离子滴定引起这2个差谱的变化大小推测Ln~(3+)能与脱钙CaM(Apo-CaM)的钙结合位点结合.其第1个Ln~(     

M(EGTA)配合物的NMR研究

乙二醇-双-(α-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)是一种Ca~(2+)高选择性螯合剂,结合Ca~(2+)能力比Mg~(2+)强10~6倍,被认为是钙结合蛋白钙结合位的理想配位模型。Ca(EGTA)的晶体结构虽已确定,但其溶液结构仍不清楚。考虑Ca~(2+)离子半径(0.99     

八肽胆囊收缩素对羟甲芬太尼镇痛的拮抗作用可以被氯化锂所翻转

许多报道已经表明,阿片类物质的作用(如镇痛,摄食等)可以被八肽胆囊收缩素(CCK-8)所对抗,但其机制不明。CCK-8的抗阿片作用可以发生在受体水平,也有可能发生在受体后第二信使水平。在外周组织,特别是在胰腺的外分泌细胞,CCK-8能刺激肌醇磷脂转化产生肌醇三磷酸(InsP_3)和甘油二酯(DAG);这两种第二信使可以使细胞内的Ca~(2+)储存释放并激活蛋白激酶C(PKC)。虽然外周与中枢的CCK-8在受体机制和生理功能方面有很     

缺血与正常小鼠脑内钙调素结合蛋白的研究

脑缺血是当今严重威胁人类健康的疾病。为了寻找对其有效的防治手段,目前对缺血机理的研究非常活跃。特别是Ca~(2+)在缺血细胞损伤中的作用最引入关注。用离子敏感的微电极测得缺血过程中胞外Ca~(2+)迅速降低,同时伴有大量神经递质释放。用~(45)Ca~(2+)放射自显影测得     

慢性缺氧对大鼠肺动脉Ca~(2+)跨膜内流和肺组织钙调蛋白含量的影响

缺氧性肺动脉高压的形成机理目前尚不清楚。基于钙离子(Cd~(2+))在平滑肌兴奋-收缩耦联中的重要作用,有人推测缺氧性肺血管收缩很可能是缺氧促进细胞外钙的跨膜内流,影响细胞膜的去极化,使细胞内[Ca~(2+)]增加,从而使血管平滑肌的收缩加强。作为Ca~(2+)受体的钙调蛋白(Calmodulin,CaM)可能介导了这一效应。但至今尚未看到直接测定缺氧动物     

竹红菌乙素对肌质网Ca~(2+)-ATP酶蛋白色氨酸荧光猝灭研究

肌质网Ca~(2+)-ATP酶是一种重要的膜蛋白酶,它在肌细胞的收缩舒张功能中起重要作用,因而其动力学行为被广泛地研究,但是有关结构与功能之间关系的直接实验数据仍然不足.为了从分子水平上阐明Ca~(2+)-ATP酶催化原理,1993年Ferrira用荧光猝灭方法首先观察了肌质网Ca~(2+)-ATP酶在加入Ca~(2+)前后分子构象的变化.由于作者使用的猝灭剂是分子氧,除了在测定工作中使用不方便之外,灵敏度也不够高.为此本文用竹红菌乙素作为肌质网Ca~(2+)-ATP酶荧光猝灭剂,分别测定了该酶在有钙或无钙的条件下荧光猝灭的情况,结果证明竹红菌乙素可以在稳态和瞬态的条件下观察到体系中有钙或无钙时的荧光猝灭常数变化的情况(即不同的K_q值);进而说明了竹红菌乙素作为肌质网蛋白荧光猝灭剂可以得到比氧更多的信息和许多其他优点.     

粉防己碱——红细胞膜依赖钙调蛋白Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase的一种新的天然抑制剂

红细胞膜Ca~(2 )-Mg~(2 )-ATPase具有Ca~(2 )跨膜主动运转的功能,以维持胞内低Ca~(2 )浓度。目前已知该酶受钙调蛋白(CaM)的调节。CaM是广泛分布的一种钙结合蛋白,是非肌细胞主要的Ca~(2 )受体,它在调节各种依赖Ca~(2 )的细胞功能和酶体系中起重要作用。 CaM活化的环核苷酸磷酸二脂酶、红细胞膜Ca~(2 )-Mg~(2 )-ATPase活性可被多种CaM拮     

钙调素拮抗剂及钙离子螯合剂对叶绿体CF_1-ATP酶的影响

作为胞内信使的钙离子,在与Calmodulin(钙调素,简称CaM)结合后将其活化,从而调节着生物细胞内多种酶的活性和生理过程。在植物方面,已证实Ca~(2+)·CaM系统至少调节着NAD激酶、Ca~(2+)·Mg~(2+)-ATP酶和NAD奎宁氧化还原酶,以及可能参与光合作用、细胞运动、植物激素反应等生理过程的调节。植物上已初步证实与Ca~(2+)·CaM调节有关的ATP     

跨膜Ca2+梯差对重建β-肾上腺素能受体配基结合功能的影响

在正常生理状态下,真核细胞内Ca~(2+)浓度为10~(-7)～10~(-6)mol/L,细胞外侧为10~(-3)mol/L,即细胞膜的两侧存在1000～10000倍的跨膜Ca~(2+)梯差。当细胞外信息跨膜传递时细胞外Ca~(2+)内流,胞浆中的Ca~(2+)浓度升高,细胞膜两侧的跨膜Ca~(2+)梯差降低约10倍,即膜内外两侧的跨膜Ca~(2+)梯差为100倍;而信息传递完成后胞浆中的Ca~(2+)会通过质膜上的Ca~(2+)-ATP酶或Na~+-Ca~(2+)交换运出细胞外以维持膜两侧合适的跨膜Ca~(2+)梯差。因此,细胞膜两侧的跨膜Ca~(2+)梯差在维持细胞正常功能中具有重要的生理意义。但这种跨膜Ca~(2+)梯差对膜结合蛋白,尤其是对参与构成信息跨膜转导体系的膜蛋白的结构与功能及其相互作用的影响尚未引起足够的重视。     

钙调神经磷酸酶在CaM,Mn~(2+)存在时的构象变化

钙调神经磷酸酶(Calcineurin,CaN)是由A,B两亚基1:1组成的二聚体酶.A亚基是CaN的催化亚基,上有钙调素(CaM)、B亚基和金属离子结合位点.B亚基是调节亚基,上有4个Ca~(2+)结合位点,在维系酶的活性构象方面起着重要的作用.肖方祥等用Mn~(2+)作为Ca~(2+)探针进行了CaN,CaN+CaM结合Mn~(2+)的ESR研究,其结果表明,CaN上有2个Mn~(2+)结合位点,然而分离的A,B亚基上分别有2个、4个Mn~(2+)结合位点,CaN-CaM复合物     

大鼠脑中存在β-蝮蛇神经毒素的结合位点

由于神经细胞质膜上的多种离子通道和受体是神经毒素的天然靶物质,所以神经毒素在这些膜蛋白的生理功能及结构性质研究中已成为十分有用的工具.从各种蛇毒分离的神经毒素分为在突触后选择地阻遏神经肌肉接头传递的α型毒素以及突触前抑制递质释放的β型毒素两类.α-银环蛇神经毒素作为一种突触后毒素在nACh受体的发现、鉴定、分离及结构功能研究中所起的关键性作用是众所周知的,但与此形成对照的是,突触前过程及有关通道、受体的研究鉴定工作却进展有限.缺乏合适的探针是造成这种状况的原因之一.     

跨膜Ca~(2+)梯度与红细胞骨架的稳定性

正常生理条件下,红细胞内Ca~(2+)浓度为10~(-6)mol/L,而血液中的Ca~(2+)浓度则约10~(-3)mol/L,因此在红细胞膜两侧存在着约1000倍的跨膜Ca~(2+)梯度.我们曾报道过跨膜Ca~(2+)梯度对通过膜脂调节质膜腺苷酸环化酶、肌质网膜Ca~(2+)-ATP酶构象和活力的重要性.红细胞骨架(Cell skeleton)是维持红细胞形态和功能的基础.它由两个结构单元组成——细胞膜和膜骨架(Membraneskeleton).     

X-射线衍射法研究DPPG/山莨菪体系的交插脂双层结构

山莨菪碱作为中药已广泛应用于国内的临床,关于它的作用机理,我们曾作过多次探讨,已经证明它能特异地与酸性磷脂结合,并能增加脂质体对Ca~(2+)的通透性,山莨菪碱能抑制肌质网Ca~(2+)-ATP酶和兔肾(Na~+-K~+)-ATP酶的活性,并能诱导心磷脂呈非双层结构。上述研究为揭示山莨菪碱的作用机理提供了十分有力的论据。最近,我们采用荧光偏振法和差示扫描量热法(DSC)首次报道山莨菪碱诱导酸性磷脂二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)呈交插     

脑内LTCCs在药物成瘾形成过程中的调控机制

药物成瘾伴随中枢神经系统内钙离子通道数目及开放状态的适应性改变.大量证据表明,L型电压依赖性钙通道(LTCCs)可通过调节神经递质的释放、神经兴奋性、基因的转录及突触可塑性等过程调控成瘾行为.最新的研究还表明,LTCCs的不同亚型Ca_v1.2和Ca_v1.3对药物成瘾的调控分别依赖于D1及D2受体,且具有脑区及分子机制特异性.并且,Cav1.3的a亚基能够与内质网钙通道蛋白(Ry R2)的N末端氨基酸相互结合,促进胞内钙库Ca~(2+)的释放.此外,骨架蛋白激酶A锚定蛋白79/150(AKAP79/150)可将LTCCs锚定在突触膜上,从而调控成瘾药物诱导的突触可塑性改变.本文将重点讨论LTCCs在药物成瘾中发挥的调控作用及其潜在的细胞及分子机制.     

Ⅱ,Ⅹ型胶原与Ca~(2+)的相互作用

骨的增长主要通过长生板软骨向两端生长而实现.在这一过程中,生长板软骨细胞除了要经历一系列的生化和细胞的变化,它分泌的胶原类型也会发生变化:静止期和增殖期的软骨细胞以分泌Ⅱ型胶原为主,而肥大期的软骨细胞还要分泌Ⅹ型胶原.目前一些实验表明Ⅱ型、Ⅹ型胶原可能与骨的增长这一生物矿化过程有关:通过对刚分离的生长板软骨进行24h培养发现,Ⅱ型胶原碳端前多肽的含量与细胞富集Ca~(2+)是同步增加的,且它又与羟基磷灰石有较强的结合能力;对于矿化的鸡软骨进行分析,发现在矿化处有Ⅹ型胶原存在,且Ⅹ型胶原富集的地方Ca~(2+)的浓度也很高.但目前它们的具体作用尚不清楚。本文通过研究Ⅱ,Ⅹ型胶原与Ca~(2+)的结合性质,为阐明它们在生物矿化过程中的作用提供了实验数据。     

吗啡镇痛和电针镇痛的共同离子基础

我们曾研究了十二种金属离子与电针镇痛的关系,发现脑钙离子(Ca~(2+))水平降低能提高电针镇痛效果,反之则对抗电针镇痛。其它阳离子如K~+、Na~+、Li~+、Cu~(2+)、Sr~(2+)、Ba~(2+)、Zn~(2+)、Co~(2+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)和Al~(3+)本身都无镇痛作用。后来观察到,当电针镇痛时,在脑Ca~(2+)量下降的同时伴有脑镁离子(Mg~(2+))量升高,电针镇痛效果与脑Mg~(2+)/Ca~(2+)比值变化有关。适当     

揭示线粒体钙稳态调节新机制

正[本刊讯]中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所王以政研究组的最新研究成果"瞬时受体电位通道蛋白C3(TRPC3)参与调节线粒体摄取Ca~(2+)",揭示了线粒体摄取Ca~(2+)的新机制。论文在线发表于6月17日的Proceedings of the National Academyof Sciences of the United States of Americao线粒体是细胞的"能量工厂"。线粒体的钙稳态调节细胞的膜电势、ATP合成以及维持胞质中的钙离子水平。研究发现线粒体可从细胞质中摄取钙