拟南芥电压依赖型阴离子通道参与水杨酸信号应答

电压依赖型阴离子通道蛋白(voltage-dependent anion channels,VDAC)是线粒体外膜分布的重要蛋白,参与形成线粒体通透性转换孔,控制线粒体内外的物质进出。以RLD拟南芥为材料,构建VDAC过量表达和抑制表达的转基因株系,初步探索VDAC在水杨酸(Salicylic acid,SA)信号传递途径中的作用。对转基因拟南芥种子进行SA处理的萌发实验,发现VDAC影响拟南芥种子对SA的敏感性:过量表达株系种子对SA敏感,萌发率较低,而抑制表达株系种子敏感性较低,萌发率高。用实时荧光定量PCR检测SA信号传递的Marker基因PR1,发现在过量表达株系中,伴随VDAC水平升高,PR1上调;同样在抑制表达株系中,VDAC降低,PR1下降。由此说明,VDAC参与了拟南芥SA信号传递。

尼氟灭酸对大鼠心室肌细胞钠通道及动作电位的影响

目的:观察尼氟灭酸(niflumicacid,NFA)对大鼠心室肌细胞钠电流及动作电位的影响。方法:分别用全细胞膜片钳及电流钳技术记录单个心室肌细胞电压门控钠电流(INa)和动作电位(AP)。结果:尼氟灭酸(100μmol/L)能可逆性地抑制INa和AP,与对照组比较,抑制的程度分别为:60.1%±12.1%(-30mV,n=6,P<0.01)及78.2%±10.3%(n=5,P<0.01)。天冬氨酸根离子(Asp-)替代细胞外液的氯离子可引起类似尼氟灭酸的作用。结论:尼氟灭酸对钠通道有抑制作用并影响动作电位。

植物钙依赖型蛋白激酶激活液泡膜上的阴离子通道

运用膜片钳技术研究植物钙依赖型蛋白激酶(CDPK)对细胞液泡离子通道的作用,发现它明显地激活液泡膜上一种电流方向与慢液泡(SV)通道电流相反的阴离子通道.用CsCl和GluK作通道阻断试验,结果表明它是一种Cl^-通道,单通道电导约为30pS,不同于SV的50～100 pS.对它在细胞信息传导中的作用作了分析.

人参皂苷Rb1对心力衰竭大鼠线粒体膜电位的影响

目的探讨人参皂苷Rb1(Gs-Rb1)对心力衰竭大鼠线粒体膜电位的影响。方法阿霉素诱导的心力衰竭大鼠随机分为心力衰竭组(16只)和Gs-Rb1组(18只),另外10只大鼠按阿霉素注射方法注射等量0.9%氯化钠注射液作为对照组。干预4周后,均完成心脏超声左心室射血分数(LVEF)检查。分别测定大鼠血清N末端B型脑钠肽前体(NT-proBNP)水平、线粒体膜电位和线粒体肿胀度,同步蛋白质印迹法检测线粒体钠钙交换体(NCLX)、线粒体钙离子单向转运体(MCU)、电压依赖性阴离子通道(VDAC)和线粒体钙离子摄入蛋白1(MICU1)等蛋白水平。结果 Gs-Rb1组LVEF高于心力衰竭组,而NT-proBNP水平低于心力衰竭组[(47±3)%比(37±5)%、(774±200) ng/L比(2 073±827) ng/L](均P <0.01)。Gs-Rb1组线粒体膜电位高于心力衰竭组,线粒体肿胀度小于心力衰竭组(均P <0.01)。Gs-Rb1组NCLX、VDAC、MICU1水平显著高于心力衰竭组,MCU水平低于心力衰竭组(均P <0.01)。结论 Gs-Rb1可能通过调节心肌细胞内线粒体膜电位改善心力衰竭,其可能通过NCLX等实现。

纳升电喷雾串联质谱鉴定吗啡依赖2个重要相关蛋白的N端乙酰化修饰

目的:用纳升电喷雾串联质谱(nanoESI-MS/MS)鉴定吗啡依赖相关蛋白。方法:采用吗啡递增给药法建立吗啡依赖模型,用纳洛酮催促后出现典型的戒断症状,以盐水组为对照,对长期接受吗啡处理和纳洛酮催促戒断这2种状态的大鼠纹状体进行了比较蛋白质组研究,确定了33个差异点。其中差异点150和209用电喷雾串联质谱进行了氨基酸序列分析。结果:电喷雾串联质谱分析表明差异点150和209为2个重要的吗啡依赖蛋白质:G 蛋白β1亚基和电压依赖型阴离子通道蛋白1(VDAC-1),并且这2个蛋白质都发生了 N 端乙酰化修饰。结论:纳升电喷雾串联质谱分析是研究蛋白质 N 端乙酰化的好方法。N 端乙酰化对蛋白质生物学功能有重要作用。这2个蛋白质 N 端乙酰化的生物学功能及其与吗啡依赖的关系值得深入研究。

细胞色素C与植物细胞编程性死亡

目前普遍认为:细胞色素C(Cyt c)从植物线粒体内向胞浆的释放与植物细胞编程性死亡(PCD)关系密切。与动物PCD过程相似,植物线粒体内Cyt c的释放通过线粒体通透性转换孔(MPTP)或直接通过线粒体外膜的孔蛋白——电位依赖型阴离子通道进行。活性氧(ROS)诱导MPTP的形成,释放Cyt c,导致呼吸电子传递链阻断,ATP合成解偶联,产生ROS,ROS反过来再刺激Cyt c的释放;细胞浆内高水平的Ca2+会触发MPTP的形成以及Cytc的释放。作为植物PCD的早期事件,Cyt c的释放激活了特异性半胱氨酸蛋白酶类的信号级联放大途径,最后产生以核小体DNA长度为基数的DNA片段。在植物中,已经鉴定了几个具有与动物细胞凋亡蛋白酶活化因子-1相同序列的植物基因产物;Cyt c的释放对PCD的激活作为细胞凋亡的古老机制,从多细胞生物的单细胞祖先继承并进化而来。

肥城桃果实VDAC基因的克隆、生物信息学分析及蛋白诱导表达

线粒体膜通透性转换孔(MPTP)是线粒体膜上的一种蛋白复合体,在线粒体介导的程序性死亡过程中起着重要作用。电压依赖型阴离子通道蛋白(VDAC)是MPTP的重要组成蛋白,可调节其开放与关闭,但VDAC在植物体中的作用机理尚不明确。本试验通过RT-PCR结合DNA末端快速扩增(RACE)方法,克隆得到肥城桃果实线粒体VDAC基因cDNA,全长共1 225 bp,其中编码区828 bp,编码276个氨基酸;氨基酸序列比对和系统进化树分析发现,桃果实VDAC与其它植物的VDAC蛋白具有较高的一致性;体外构建了pET-30a-VDAC重组表达载体,并成功在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达;使用镍柱纯化法,得到纯化的重组蛋白,为下一步研究桃果实VDAC蛋白的结构和功能奠定了基础。

AtVDAC2参与拟南芥盐胁迫信号应答过程

为了探索VDAC在盐胁迫信号传递途径中可能的传递关系,以AtVDAC2转基因拟南芥过量表达和抑制表达株系为材料,初步探索盐胁迫过程中该基因参与信号传递的方式.实验分析了NaCl处理对种子萌发的影响、Ca^(2+)对NaCl胁迫下种子萌发的影响,以及NaCl对气孔运动的影响和盐胁迫相关基因的表达水平.实验结果指出,AtVDAC2基因表达水平变化影响了拟南芥对NaCl的敏感性:高表达的AtVDAC2使得拟南芥种子对NaCl敏感性提高,种子萌发率降低,气孔关闭较快;而低表达的AtVDAC2使得拟南芥对NaCl敏感性降低,种子萌发率高,气孔不易关闭.在NaCl胁迫下添加Ca^(2+),提高了敏感株系种子的萌发率,因而推测Ca^(2+)帮助AtVDAC2转基因拟南芥过量表达株系平衡下游的胁迫应答.用实时荧光定量PCR检测盐胁迫应答相关基因SOS1,SOS2的表达水平,发现AtVDAC2的高表达引起了下游应答基因SOS1,SOS2表达水平的相应提高;相反AtVDAC2的抑制表达则导致SOS1,SOS2表达水平下降.由此说明,AtVDAC2参与了拟南芥盐胁迫应答过程.

疏肝补肾毓麟汤调节VDAC2基因甲基化影响弱精症大鼠精子线粒体功能改善精子质量

目的:明确疏肝补肾毓麟汤抑制电压依赖性阴离子通道2(VDAC2)基因甲基化,通过环磷酸腺苷/蛋白激酶A(cAMP/PKA)通路,调节线粒体功能,提高精子活力的作用机制。方法:雄性SD大鼠40只随机分成空白组、模型组、疏肝补肾毓麟汤高、低剂量组及左卡尼汀组,每组8只。采用腺嘌呤(0.05 g·kg;)灌胃14 d,复制少弱精症大鼠模型;疏肝补肾毓麟汤组给予疏肝补肾毓麟汤高、低剂量(32.4,8.1 g·kg;)灌胃;左卡尼汀组予以左卡尼汀(0.27 g·kg;)灌胃。全自动精子分析仪检测精子活力;苏木素-伊红(HE)染色观察睾丸组织病理形态学变化;流式细胞法检测精子线粒体膜电位差;免疫荧光法检测睾丸VDAC2的表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测睾丸组织VDAC2 mRNA表达;亚硫酸氢盐测序法检测睾丸组织VDAC2基因甲基化;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测睾丸组织cAMP表达;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测睾丸组织PKA蛋白表达。结果:与空白组比较,模型组精子密度及活动率均显著降低(P<0.01),线粒体膜电位显著增高(P<0.01),睾丸组织VDAC2的mRNA及蛋白,PKA蛋白,cAMP含量均显著降低(P<0.01),VDAC2甲基化程度显著增高(P<0.01);与模型组比较,左卡尼汀组、疏肝补肾毓麟汤高、低剂量组精子密度及活动率、线粒体膜电位均显著升高(P<0.01),睾丸组织VDAC2的mRNA及蛋白,PKA蛋白,cAMP含量均显著升高(P<0.01),VDAC2甲基化程度显著降低(P<0.01);与左卡尼汀组比较,疏肝补肾毓麟汤低剂量组精子密度及活动率、线粒体膜电位均显著降低(P<0.01),睾丸组织VDAC2的mRNA及蛋白,PKA蛋白,cAMP含量表达均显著降低(P<0.01),VDAC2甲基化程度显著升高(P<0.01)。结论:疏肝补肾毓麟汤可能通过抑制VDAC2基因甲基化,增加VDAC2表达,调节cAMP/PKA通路,改变线粒体膜电位增强精子活力。

爬行动物胚胎的行为热调节

行为热调节是外温动物体温调节的主要方式。传统观点认为行为热调节仅存在于胚后阶段,然而近年来研究表明爬行动物胚胎具备行为热调节能力。本文回顾了爬行动物胚胎行为热调节的发现和研究进展,探讨了胚胎行为热调节的生态适应意义,分析了胚胎如何感知温度以完成行为热调节,指出了该领域的未来研究方向。