禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基对钠通道基因表达水平及杀虫剂敏感性的影响

【目的】通过分析禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi钠通道辅助亚基对钠通道功能的影响,探究辅助亚基在钠离子通道的门控性质中的作用。【方法】分别显微注射dsRpNaH1和dsRpNaH2对钠通道基因RpNaH1和RpNaH2进行RNAi后,采用实时定量PCR(qRT-PCR)技术测定禾谷缢管蚜成蚜5个钠通道辅助亚基基因(RpTEH1,RpTEH2,RpTEH3,RpTEH4和RpTipE)的表达量;利用qRT-PCR技术和杀虫剂生物测定分别测定RNAi干扰RpTipE对禾谷缢管蚜成蚜钠通道及其辅助亚基基因表达量以及LC浓度高效氯氟氰菊酯敏感性的影响;利用双电压钳技术检测非洲爪蟾Xenopus laevis卵母细胞单独注射果蝇Drosophila钠通道基因DmNa22 cRNA及DmNa22 cRNA分别与果蝇钠通道辅助亚基基因DmTipE及禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基基因RpTEH2,RpTEH3,RpTEH4和RpTipE的cRNA共注射时的Na~+电流,分析禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基的功能。【结果】RNAi敲降禾谷缢管蚜成虫钠通道基因RpNaH1后,禾谷缢管蚜成蚜4个钠通道辅助亚基基因RpTEH1,RpTEH2,RpTEH3以及RpTipE的表达量显著降低,RpTEH4的表达量没有显著变化;RNAi敲降禾谷缢管蚜钠通道基因RpNaH2后,钠通道辅助亚基基因RpTEH1,RpTEH2,RpTEH3,RpTEH4和RpTipE的表达量都显著降低。RNAi敲降禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基基因RpTipE后,钠通道基因RpNaH1和RpNaH2及钠通道辅助亚基基因RpTEH1,RpTEH2,RpTEH3和RpTEH4的表达量都显著降低。RNAi干扰RpTipE后48 h时,禾谷缢管蚜成蚜对LC浓度的高效氯氰菊酯的敏感性降低。双电压钳技术检测结果表明,将果蝇钠通道基因DmNa22 cRNA分别与禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基基因RpTEH2,RpTEH3,RpTEH4和RpTipE cRNA共注射到非洲爪蟾卵母细胞中时均提高果蝇钠通道DmNa22的Na~+电流。【结论】禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基可能参与调节该虫钠离子通道的门控性质。

氧化苦参碱对高电压依赖性钙通道辅助亚基的影响

目的:通过观察氧化苦参碱(oxymatrine,OMT)对神经病理性疼痛小鼠的脑、脊髓、背根神经结(DRG)的高电压依赖性钙通道(high voltage-dependent calcium channels,HVDCCs)辅助亚基mRNA表达量的影响,探讨氧化苦参碱的镇痛作用相关机制。方法:将15只C57BL/6小鼠随机分成假手术组、模型组、氧化苦参碱组,每组5只,通过部分结扎小鼠左右两侧后腿坐骨神经建立神经病理性疼痛模型,应用实时荧光定量PCR(real-time PCR)检测脑、脊髓、背根神经节(DRG)3个组织中高电压依赖性钙通道多种辅助亚基mRNA表达情况。结果:在脑组织中,模型组小鼠辅助亚基α2δ1、α2δ2的mRNA水平明显升高,α2δ3、α2δ4的mRNA水平明显降低。与模型组比较,氧化苦参碱组中α2δ1、α2δ2及γ1的mRNA水平明显著降低,α2δ4的mRNA水平明显升高。在脊髓组织中,模型组小鼠的α2δ1、α2δ2、α2δ3、γ1及γ4的mRNA水平均明显升高;氧化苦参碱(150mg/kg)处理使得其中模型组升高的α2δ1、α2δ2、α2δ3的mRNA水平显著降低。在DRG组织中,模型组小鼠α2δ1的mRNA水平明显升高,α2δ2、α2δ3的mRNA水平明显降低;氧化苦参碱(150mg/kg)处理使得其中模型组升高的α2δ1的mRNA水平明显降低。α2δ4、γ3在DRG组织中未见表达。各组织中,部分坐骨神经结扎及氧化苦参碱给药对其余β、γ等亚基的mRNA表达水平变化影响无统计学意义。结论:氧化苦参碱的镇痛作用与高电压依赖性钙通道辅助亚基α2δ1有高度相关性。

离子通道受其辅助亚基及外源性毒素调控的作用机制

离子通道是一类位于细胞膜上的跨膜蛋白,可以在电压、配体结合或机械力的作用下开放或关闭,并允许特定离子通过其跨膜孔道进出细胞.辅助亚基是一类单次跨膜或两次跨膜蛋白,可以与离子通道α亚基相互作用,改变其膜上表达量、电导特性等,同时会影响通道对药物的敏感性.动物毒素是一类含二硫键的多肽,可以选择性结合到离子通道特定位点上,产生抑制激活、延缓失活或异常开放等不同通道特性的改变.本文就近年来本实验室在离子通道受其辅助亚基及外源性毒素调控的作用机制研究方面的进展进行简要综述.

狗心脏中I_(to)相关钾离子通道表达分析

目的探讨钾离子通道Kv4·3和Kv1·4在正常与心衰的心肌组织中的表达差别,为进一步阐明心衰的发病机理奠定基础。方法建立狗的心衰模型,用Western blot方法对正常与心衰的狗心肌组织中Kv4·3、Kv1·4及辅助亚基Mink的表达进行分析。结果在心衰时,Kv4·3表达有明显下降;Kv1·4表达有所上升,在心肌组织的不同部位,即外层和内层Kv1·4的表达明显不同;同时Mink的表达在心肌外层也有明显下降。结论心衰时,心肌组织中形成Ito的钾离子通道Kv4·3和Kv1·4以及辅助亚基Mink的蛋白表达变化之间可能存在着一些相关性。

大电导钾离子通道(BK)结构与功能的研究进展

大电导钙离子激活钾通道(BK)是细胞膜上唯一接受细胞内Ca2+和膜电位双重调控的离子通道.最新发表的关于BK通道电镜结构及其胞质功能域的晶体结构的文章,第一次展示了BK通道各亚基的组装,并证实通道各功能域在通道门控机制中存在紧密的相互作用.近年来,针对BK通道的功能调节及其门控动力学模拟的研究取得较多进展,有助于更好地理解BK通道发挥生理功能的门控机制,并揭示BK通道相关疾病的病理生理学基础.

普瑞巴林治疗慢性疼痛的研究进展

普瑞巴林是电压门控钙离子通道α2-δ辅助亚基的特异性配体。近年来关于治疗疼痛的研究表明,该药通过作用于中枢神经系统神经传导环路中表达在突触前膜的电压门控钙通道α2-δ辅助亚基改善神经元的功能异常兴奋来达到镇痛的作用。研究表明普瑞巴林可有效缓解疼痛、治疗睡眠障碍、改善不良情绪、提高患者生活质量。临床上普瑞巴林的常用剂量为每日150~600mg。主要不良反应体现在对中枢神经系统的影响,常见头晕、嗜睡和共济失调。

BK通道在细胞膜上的单分子定位及空间分布

目的:研究大电导、钙离子和电压激活的钾离子通道(BK通道)在HEK293细胞膜上的单分子定位及其总体空间分布情况。方法:分别用mEos2、Dronpa等荧光蛋白标记BK通道的α亚基和辅助性β2亚基,将这些质粒在HEK293细胞内瞬时转染以表达通道蛋白,然后用激光共聚焦荧光显微成像、全内反射荧光显微成像、光敏定位荧光成像等技术观察BK通道的亚细胞定位及单分子分布,并用电生理实验技术检测荧光蛋白对BK通道有影响。结果:激光共聚焦荧光显微成像和全内反射荧光显微成像技术只能在亚细胞水平定位通道蛋白,BK通道在细胞膜上聚集并形成不规则的蛋白簇,它的α亚基和β2亚基在细胞膜上完全共定位;光敏定位荧光成像技术成功定位BK通道蛋白簇里面的单分子,虽然α和β2亚基紧紧靠在一起,它们之间依然存在空间距离;BK通道的质膜表达和功能特性不受荧光蛋白的影响。结论:BK通道蛋白簇里面包含大量的α和β2亚基的蛋白单分子,它们紧密地聚集在一起,但是并没有完全共定位,在分子水平上揭示了BK通道α和β亚基功能耦合的结构基础,为以后研究大分子蛋白质间的相互作用机制提供了很好的分子模型,光敏定位荧光成像技术作为一种全新的单分子荧光成像手段,在基因表达、信号通路、蛋白质相互作用等许多重要生命活动的研究中发挥重要作用。

BK通道功能性复合体的研究进展

离子通道可以与其他蛋白质耦合形成稳定的大分子复合物,以确保信号转导的效率和准确性。大电导、钙离子激活的钾离子通道(BK通道)的核心是由形成孔区的α亚基组成的四聚体,它具有BK通道的基本生理功能。在不同的组织内,BKα可以与不同的辅助性亚基结合,使通道功能变得复杂多样。BK通道可以将细胞兴奋性与细胞内的钙离子信号联接在一起,在血流、泌尿、免疫、神经递质释放等许多生命过程中发挥着重要的调节作用。近年来,大量的研究工作表明,BK通道可以与钙离子通道、细胞骨架蛋白、蛋白激酶等生物大分子形成功能性复合物,这对通道功能调控和信号转导等生命活动具有重要的生理意义。本文综述了这些BK通道功能复合体的主要分类、功能特性以及生理学意义,并对其未来的研究前景进行展望。