细胞内钾离子稳态测量技术及其调控机制研究进展

钾离子在细胞内液、细胞外液及亚细胞结构中的分布处于动态平衡,它是细胞内液含量最丰富的阳离子,在细胞外液含量却很少;在亚细胞结构中,钾离子在胞核的浓度最高,细胞基质、线粒体、内质网、溶酶体次之。细胞内钾离子参与细胞形态维持、酶活性调控及能量代谢、遗传物质的生物合成、细胞增殖与死亡、修复和迁移、免疫等多种生命活动的调控;同时细胞内钾离子稳态失衡和肿瘤、急性缺血损伤、自身免疫病、内分泌、神经退行性等疾病发生发展密切相关,因此维持细胞内钾离子稳态具有非常重要的意义,纠正细胞内钾离子稳态失衡为疾病治疗提供了新的方向。本文综述近年细胞内钾离子稳态的基本情况和测量技术的研究进展,并探讨其调控机制及生理和病理意义。

用于细胞核钙成像的新型钙指示剂的构建与鉴定(英文)

细胞核钙离子是基因转录等细胞核反应过程重要的调控因子.然而,细胞核内钙离子信号的调控机制尚不清楚.缺乏稳定的、敏感的细胞核钙指示剂,是导致其调控机制难以研究的重要原因之一.针对这一问题,设计了能够在细胞核内特异性表达的、具有核定位功能的钙指示剂.以基因编码钙指示剂(GECIs)家族成员GCa MP6为模板,首先融合了对钙离子不敏感的红色荧光蛋白td Tomato来对局部的钙信号进行量化,其次融合了核定位信号(NLS),使GCa MP6能够特异定位于细胞核中.结果表明,NLS-GCa MP6-td Tomato能够在细胞核中有效发挥作用,并且在钙敏感性与动力学上,也与GCa MP6相当.这一新型细胞核钙指示剂将为研究细胞核钙离子的功能及其调控机制提供新的方法与途径.

猪流行性腹泻病毒ORF3编码离子通道蛋白和调节病毒的产生

研究结果表明,猪流行性腹泻病毒(PEDV)的开放阅读框3(ORF3)基因与病毒的传染性和致病性相关,但其功能尚不清楚。本研究假设ORF3结构模型是由4个TM结构域形成的四聚体。在PEDV感染的细胞中能检测到ORF3蛋白,在爪蟾卵母细胞和酵母中ORF3都是作为离子通道。突变分析结果表明,TM4Tyr170在钾离子通道活性中起重要作用。此外,当siRNA沉默了ORF3基因时,感染的Vero细胞中病毒产生减少。猪流行性腹泻病毒减毒株缺失49个核苷酸的ORF3基因编码的截断蛋白缺乏离子通道活性。

编码钾离子通道蛋白的KCNE基因家族与心律失常

心肌细胞电压依赖性钾离子通道（Kv）由α亚基和β亚基共同组成，α亚基以四聚体形式形成孔道；β亚基作为α亚基的辅助亚单位，调节其门控动力学特性和对药物的反应性，影响通道蛋白的转运、修饰以及细胞膜定位。KCNE基因家族编码一类钾离子通道β亚基，与KCNQ1、HERG、Kv3．4、Kv2．1、Kv4．2以及HCN等多种离子通道相互作用，维持细胞正常的电生理学特性，其结构和功能的异常将导致心脏电活动的紊乱，引起各种心律失常。笔者现对其相关研究进展作一综述。

神经元活动基因编码指示剂的研究进展

动物的认知和行为受复杂的神经网络所控制。神经元是神经系统结构与功能的基本单位。了解复杂神经网络控制动物认知和行为的过程与机制,需要在细胞水平上对神经活动进行检测和记录。近些年来结合光学显微镜与基因编码指示剂可视化神经活动的检测手段取得了很大的成功。本综述将从神经元激活后,膜电位、Ca2+浓度、突触小泡的运输以及神经递质的释放发生变化的特点对神经活动检测方法和技术进行了总结,重点是基因编码指示剂的运用,并对其基本原理、优缺点,以及未来发展方向作简要概述。