味觉传导机理及味觉芯片技术研究进展

在人类的敏感器官方面, 味觉的研究明显落后于视觉、听觉、触觉和嗅觉. 针对酸、甜、苦、咸、鲜等多种不同味觉, 人类及动物的味觉细胞内存在有多种不同的传导感受机制, 但由于缺乏在细胞和分子水平上进行有效的研究手段, 有关味觉的研究仍在探索中. 近年来, 随着分子生物学和电生理研究的不断深入, 味觉细胞的传导编码机制研究取得了很大的进展. 结合我们实验室多年来在人工嗅觉与人工味觉和细胞传感器方面的研究基础, 对近年来国际上有关味觉的传导机理和细胞芯片技术的最新发展进行了综合评述. 在此基础上, 结合我们当前的研究工作, 重点介绍了细胞芯片这一生物学与微电子技术交叉领域研究的最新成果, 对味觉细胞芯片及其应用前景进行了论述, 提出了仿生味觉芯片和味觉细胞芯片的研究方向, 并在细胞和分子水平上对味觉的研究进行了初步探讨.     

ATP——味觉的神经递质

当你品尝假日宴会上的各种美味佳肴时,你可能不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的研究显示,ATP这种传统上与细胞能量处理相关的物质在把食物的味道传递给大脑的信息过程中起到了关键的作用。当食物与舌头上的味蕾接触时,味蕾上的细胞能释放化学信使物质来刺激邻近的神经纤维,随后,这些神经纤维再将信息传入大脑,从而使大脑能区分食物到底是酸、甜、苦,还是咸。味觉研究者曾致力于鉴定味觉的神经递质(将信息从味蕾传递给神经纤维的信使物质),并提出了多种候选物质,包括去甲肾上腺素和5-羟色胺(血清素)等,但这些候选者大都已经被…     

苦味受体基因家族功能和演化研究的最新进展

苦味的识别作为一种防御机制, 能帮助动物避免摄入有毒物质, 它在动物的长期进化过程中起着至关重要的作用. 由于不同动物具有不同的生存环境和取食偏好, 使苦味识别能力在动物的长期进化中产生了分化. 苦味的识别源于苦味物质和苦味受体的结合, 所以对编码苦味受体基因的研究成为研究苦味识别的分子基础. 近年来, 随着体外功能实验体系的建立, 越来越多苦味受体的配体被发现. 另一方面, 随着许多脊椎动物基因组的测序完成, 人们对苦味受体基因家族的演化研究也取得了很大的进展. 对演化驱动力的研究, 能够使我们了解不同物种中苦味受体功能的变化趋势, 从而帮助我们发现更多的苦味配体. 本文主要介绍了苦味受体基因家族的功能及其在脊椎动物中演化的最新进展, 并对苦味受体基因家族今后的研究提出了展望.     

SGK和14-3-3蛋白与TPO/MPL信号传导的丝氨酸/苏氨酸磷酸化机制有关

血小板生成素(thrombopoietin, TPO)是调节血小板生成最主要的细胞因子, 它的生物学效应由其受体c-Mpl介导. 用酵母双杂合系统(two-hybrid system)筛选了与c-Mpl膜内部分相互作用的蛋白质. 在5×106个转化子中, 得到48个阳性克隆. 测序结果表明, 其中一个是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶SGK (serum and glucocorticoid-inducible kinase)的部分编码序列(编码第246位氨基酸至C末端, 包括3′端非编码区); 另一个为14-3-3 theta亚型蛋白的部分编码序列(编码第67位氨基酸至C末端, 包括3′端非编码区). 体外GST-Pulldown分析和免疫共沉淀进一步证实了c-Mpl与它们的相互作用. 通过系列缺失研究发现两个蛋白与c-Mpl相互作用的区域都在523~554 aa范围内. 用酵母双杂合系统进一步研究SGK和14-3-3蛋白之间的关系, 发现两者可能直接相互作用. SGK和14-3-3蛋白可能与TPO/MPL信号传导过程中的丝氨酸/苏氨酸磷酸化有关.     

人的感觉有多少种

味觉、视觉、听觉、嗅觉和触觉,这是我们体验世界仅有的途径吗?学校仍在教导学生说人有5种感觉,但这种说法与科学不符。感觉有多种在某种程度上,答案取决我们如何对感觉系统分类。例如,我们可以按刺激物的特性把我们的感觉分为3类,而不是5类———化学的(如味觉和嗅觉)、机械的     

小鼠RTN3基因mRNA和蛋白在小鼠中枢神经系统的分布模式

根据与人RTN3基因同源的小鼠EST AA237377设计筛库引物, 克隆得到小鼠RTN3 cDNA, 该cDNA长2814 bp, 含1个714 bp的可读框, 编码1个具237个氨基酸的蛋白. Northern杂交检测该基因在小鼠不同组织中的表达谱, 发现它有3个转录本, 分别为1.8, 2.8和4.2 kb, 其中1.8和2.8 kb的转录本存在于多种组织中, 2.8 kb的转录本在脑中的表达量最高, 4.2 kb的转录本仅在脑中存在. 用成年小鼠脑和脊髓切片进行原位杂交和免疫组织化学反应, 发现该基因在中枢神经系统的非胶质细胞中广泛表达, 且在某些区域表达较高, 如海马、大脑皮层、下丘脑及一些神经核团.     

小鼠RTN3基因mRNA和蛋白在小鼠

根据与人RTN3基因同源的小鼠EST AA237377设计筛库引物, 克隆得到小鼠RTN3 cDNA, 该cDNA长2814 bp, 含1个714 bp的可读框, 编码1个具237个氨基酸的蛋白. Northern杂交检测该基因在小鼠不同组织中的表达谱, 发现它有3个转录本, 分别为1.8, 2.8和4.2 kb, 其中1.8和2.8 kb的转录本存在于多种组织中, 2.8 kb的转录本在脑中的表达量最高, 4.2 kb的转录本仅在脑中存在. 用成年小鼠脑和脊髓切片进行原位杂交和免疫组织化学反应, 发现该基因在中枢神经系统的非胶质细胞中广泛表达, 且在某些区域表达较高, 如海马、大脑皮层、下丘脑及一些神经核团.     

亚磁空间中孵化的一日龄小鸡味觉回避长时记忆受损

自然地磁场中孵化的一日龄小鸡(对照组)一次性味觉回避学习行为(OTPAT)的记忆保持曲线与已公认的三阶段模型基本相一致, 第20分钟和第60分钟为两个低谷, 短时和中间记忆时段对红色小珠的回避率(AR_R)平均为68.4%, 长时记忆时段的AR_R平均为74.8%. 亚磁空间中孵化的一日龄小鸡(实验组)OTPAT的记忆保持曲线存在显著的时间效应, 第25分钟和第50分钟为两个低谷, 短时和中间记忆与对照组相似, AR_R平均为74.1%; 但长时记忆出现明显的振荡现象, AR_R比对照组平均下降25.3%, 变差系数增大1.3倍, 即其记忆能力和稳定性都显著变差. 这表明, 近似地磁场消除的亚磁空间对鸡胚脑功能发育具有不可忽视的负面影响.     

异源三体G蛋白研究

异原三体G蛋白由α、β和γ三亚单位组成,α含有结合鸟苷酸的G区域和螺旋区域,β为7组重复对称的螺旋浆状βγ形成稳定二体,受体、G蛋白、效应物和辅助蛋白形成信息传导复合体于质膜内侧,经受体激活G蛋白,Gα.GTP和Gβγ分别与效应物互相作用,G蛋白为分子开关,Gα引发信号的持续时间取决于GTP水解速度,终止Gβγ-效应物信号传导依赖Gα.GDP和Gβγ重组成异源三体,G蛋白功能受到鸟苷酸交换因子和GTPase激活物等其他蛋白的调节。     

G蛋白研究进展——1994年度诺贝尔医学生理学奖介绍

两位美国科学家艾尔弗雷德·基尔曼(Alfred.G.Gilman)和马丁·罗德贝尔(Martin·Rodbell)在70年代发现了G蛋白在细胞内有传导信号的作用,阐明了信息如何在细胞中传递的机制,被授予1994年度诺贝尔医学生理学奖。诺贝尔奖评审委员会在评价此项发现时指出:“此项发现对拓展人类认识领域,发展遗传学和生物学有极其重要意义。G蛋白量过多或过少都会引起疾病,它对诊断霍乱、糖尿病和肿瘤有重要的临床意义”。G蛋白的发现是细胞信号传导研究的重大突破。目前,细胞信号传导已成为生物科学研究的一个热点。     

转移消失蛋白研究进展

转移消失蛋白(missing in metastasis,MIM)是一种重要的胞内膜调控蛋白,属于inverse BAR(I-BAR)家族成员,能结合细胞膜并在细胞极化、运动和内吞作用等过程中发挥调节功能,其表达异常与多种疾病尤其是肿瘤发生或转移相关,在神经系统、循环系统和生殖泌尿系统中也有一定作用.MIM蛋白的生物学功能包括调节肌动蛋白细胞骨架、与皮动蛋白等其他蛋白相互作用、参与细胞信号通路调控、改变细胞膜形态并促进细胞极化等,在结构上表现出典型I-BAR家族成员特征,借助其N端的I-BAR区域自聚合形成二聚体,促使细胞膜形成伪足状突起,甚至可以调控人造磷脂囊泡,但二聚体的形成也可被靶向的多肽等抑制剂阻断.除作用于蛋白I-BAR,RPTP结合域的特异性多肽外,MIM也可被RNAi干涉,在肿瘤生物治疗领域具有开发潜力.本文回顾了MIM蛋白相关医学研究进展,综述了MIM蛋白已知的生物功能,分析了MIM蛋白靶向治疗及其他应用前景,并提出了可能的研究新方向、新思路.     

具有环指结构域的E3泛素蛋白连接酶SDIR1正向调控拟南芥胁迫响应的脱落酸信号传导途径

2007年6月15日，中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗博士实验室在The Plant Cell在线发表题为“SDIR1 Is a RING Finger E3 Ligase That Positively Regulates Stress—Responsive Abscisic Acid Signaling in Arabidopsis”的论文，报道了一种具有环指结构域的E3泛素蛋白连接酶SDIR1正向调控拟南芥胁迫响应的脱落酸信号传导途径．     

JWA蛋白在细胞内与α-微管蛋白的共定位

探讨了JWA在细胞内的分布特征, 特别是在有丝分裂过程中的动态变化及与α-微管蛋白的关系. 用免疫共沉淀方法研究JWA与α-微管蛋白的相关性; 用基因转染技术研究JWA蛋白高表达后JWA蛋白和α-微管蛋白的相互关系; 用荧光显微镜技术研究低温处理、药物阻滞细胞周期、JWA反义寡核苷酸处理的PC12细胞JWA蛋白和α-微管蛋白的相互作用; 分别用流式细胞仪分析和激光共聚焦技术检测PC12细胞的各细胞周期蛋白在细胞内的分布. JWA作为一种新的微管相关蛋白, 在微管动力学变化过程和细胞周期不同阶段与α-微管蛋白分布平行, 可能对微管具有稳定作用.     

酵母系统用于外源蛋白的商业性生产

酵母是进行外源蛋白生产的很有吸引力的寄主。与原核系统不同,酵母具有真核亚细胞组织,能完成译后的各种折叠、加工和修饰过程,通过这些过程才能产生出“真实的”、有生物活性的哺乳动物蛋白。另外,它们还具有单细胞微生物的生长快速和遗传操作简便的优点。酵母表达工作的极大部分集中在已经充分研究过的酿酒酵母(Sacharomyes cerevisae)上。然而,随着DNA转化技术的发展,越来越多的非酿酒酵母正在成为生产重组多肽的宿主,其中包括:多形汉逊酵母(Hansenula polymorpha)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)、巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)、粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)、西方许旺酵母(Schwanniomyces Occidentalis)和解脂亚罗酵母(Yarrowia lipolytica)。本文将综述以上替代酿酒酵母的酵母表达系统的性能,并讨论其优缺点。     

天花粉蛋白分子的结构域

从高等植物中分离出的核糖体失活蛋白(RIPs)按其结构特征可分为两大类:一类是双链RIPs,如蓖麻毒素(ricin)和相思子毒素(abrin)等,它们由A、B两条肽链组成。B亚基通过与靶细胞表面结合,帮助A亚基进入细胞内。A亚基则攻击核糖体,使之失活,抑制蛋白质的合成。另一类为单链RIPs,仅由一条肽链组成。一般认为它与双链RIPs中的A     

中美科学家合作发现重要蛋白与先天性心脏病的关系

日前,美国印第安纳州大学医学院、Walther癌症研究院、中国科学院上海生命科学院营养科学研究所的研究人员在对重要信号途径中的一个关键蛋白——     

植物组织中胞间连丝相关蛋白的研究

动物组织中的间隙连接和植物的胞间连丝是维系生物整体性的主要结构,它们对控制和协调细胞增殖、组织代谢及其同步活动具有重要的作用.尽管它们在结构上差异很大,但是却有类似的功能.目前间隙连接的研究已较深入,而植物胞间连丝的研究则相对落后,对其生化组分的研究尚处于起始阶段.本研究以动物间隙连接蛋白的抗体为探针,试图用分子杂交及生物化学技术来确定植物中是否有与动物间隙连接蛋白家族成员同源的蛋白质存在,及其与胞间连丝的关系.     

Wnt/Frizzled信号传导通路在肾癌细胞系的表达

对Ｗｎｔ５Ａ,Ｗｎｔ５Ａ受体Ｆｒｉｚｚｌｅｄ５（ｈＦｚ５）及其信号传导系统下游成分－致癌性β－连环蛋白（β－ｃａｔｅｎｉｎ）在肾癌细胞系ＧＲＣ－１中表达的变化进行了观察,并定量ＲＴ－ＰＣＲ结果表明ＧＲＣ－１细胞系中Ｗｎｔ５Ａ和ｈＦｚ５的ｍＲＮＡ水平明显高于正常肾细胞系,这一发现被原位杂交结果证实,进上步的研究发现β－连环蛋白的含量明显高于正常肾小管细胞（Ｐ〈０．０１）。应用持异性免疫细胞化学和ＳＳ