蜈蚣毒液中钾离子通道Kv4.1抑制剂SsTx-P2的分离和结构鉴定

目的:挖掘蜈蚣毒液中的电压门控钾离子通道Kv4.1多肽抑制剂,确定其一级结构,并对其空间结构进行建模分析。方法:利用离子交换层析和反相高效液相色谱对蜈蚣毒液的多肽组分进行分离纯化,通过全细胞膜片钳技术鉴定能够抑制Kv4.1通道的多肽;运用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱鉴定多肽的分子量,借助Edman降解测序和二维质谱测序确定多肽的一级结构;基于迭代线程装配细化在线分析建立多肽空间结构模型。结果:从蜈蚣毒液中分离纯化得到一条能够抑制Kv4.1通道的多肽SsTx-P2,分子量为6122.8,氨基酸序列为NH2-ELTWDFVRTCCKLFPDKSECTKACATEFTGGDESRLKDVWPRKLRSGDSRLKD-OH,其在1.0µmol/L浓度下能够抑制Kv4.1通道超过95%的电流。空间结构模型显示,多肽SsTx-P2拥有一个保守的螺旋结构。结论:本文通过分离纯化从蜈蚣毒液中得到一条多肽SsTx-P2,能够强效抑制钾离子通道Kv4.1,其空间结构具有一定的保守性。

A型钾通道Kv4.1在戊四唑致痫大鼠海马区的表达

目的通过检测A型钾通道Kv4.1在戊四唑(PTZ)致痫大鼠海马CA1、CA3及齿状回区的表达变化,探讨A型钾通道在癫痫发病机制中的作用。方法 SD大鼠40只,随机分为正常组、致痫后1 h、24 h、72 h组。腹腔注射PTZ制备大鼠癫痫模型,应用免疫组化及Western Blot技术检测Kv4.1在各时间段海马CA1、CA3及齿状回区的蛋白表达情况。结果致痫组大鼠海马区Kv4.1蛋白表达水平在致痫后1 h、24 h、72 h三个时间段均明显高于正常组(P<0.05);各致痫组之间Kv4.1蛋白表达水平无明显差异(P>0.05)。结论大鼠癫痫模型海马区A型钾通道Kv4.1蛋白表达增多,Kv4.1的表达上调可能在癫痫的发生中起作用。

闰细胞去极化激活电流的发现与鉴定

本实验室首次在肾脏远端肾单位闰细胞记录到去极化激活电流,并根据电生理学和药理学特征鉴定其离子通道的类型。用Axon Multi Clamp 700B膜片钳系统记录C57BL/6J小鼠肾脏远端肾单位肾小管细胞全细胞电流,并观察钾通道抑制剂对闰细胞去极化激活电流的影响。此外,应用免疫荧光技术研究介导该电流的离子通道的具体定位。结果显示,当细胞外液为等钾溶液时,可在闰细胞记录到去极化激活电流,但该去极化激活电流未在主细胞观察到。在远端肾单位闰细胞记录到的去极化激活电流能被电压门控钾通道Kv4.1抑制剂阻断。Kv4.1蛋白免疫荧光只存在于闰细胞,未在主细胞观察到。Kv4.1蛋白免疫荧光可见于闰细胞的管腔膜和管周膜,但管腔膜的荧光强度高于管周膜。由此得出结论,闰细胞去极化激活电流由Kv4.1钾通道介导,该通道主要表达在闰细胞的管腔膜上。