绿原酸通过基因编码基质相互作用分子/钙释放激活钙调节蛋白通路改善糖尿病小鼠动脉粥样硬化的机制

目的探讨绿原酸(CGA)通过基因编码基质相互作用分子1(Stim1)/钙释放激活钙调节蛋白1(Orai1)通路改善糖尿病小鼠动脉粥样硬化(AS)的机制。方法将30只C57BL/6J雄性小鼠随机分为对照组、模型组、CGA组,每组各10只。采用高脂饲料饲养加腹腔注射50 mg/kg的链脲佐霉素(STZ)建立糖尿病AS小鼠模型,对照组采用普通饲料+等量生理盐水,CGA组建立模型后给予CGA干预,模型组给予等量生理盐水。HE染色、油红O染色观察动脉斑块情况;CCK-8检测主动脉血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖活力;qPCR检测Stim1、Orai1表达水平。结果CGA组、模型组的斑块沉积面积大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);而CGA组的斑块沉积面积小于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、CGA组的VSMCs增殖率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);而CGA组的VSMCs增殖率低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组、CGA组的Stim1、Orai1水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);而CGA组的Stim1、Orai1水平低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论CGA能够改善糖尿病AS及VSMCs增殖,其机制可能与调节Stim1/Orai1通路有关。

G蛋白对血管紧张素Ⅱ抑制ECV304钙激活钾通道的调节效应

目的 探讨血管紧张素 (A )对人脐静脉内皮细胞株 ECV 30 4大电导钙激活钾通道 (BKCa)的影响及 G蛋白在此过程中的作用。方法 用细胞贴附式膜片箝技术记录 BKCa的活动电流。结果 10 - 7mol/ L A 可抑制 ECV30 4细胞膜上 BKCa的活动 ,表现为电流幅值下降 ,开放概率减小 ,通道开放时间缩短 ,关闭时间延长 ;G蛋白稳定激动剂 GTPγS可对抗 A 的抑制效应 ,G蛋白稳定抑制剂 GDPβS则增强 A 的抑制效应。结论 A 可明显减弱 ECV30 4细胞膜上 BKCa的活动 ,使膜向着去极化方向发展 ,从而改变膜的稳定性 ,导致内皮细胞功能障碍。 G蛋白在此过程中起调节作用。

弥漫性轴索损伤对大鼠脑皮质钙释放激活钙通道调节分子1表达的影响

目的研究弥漫性轴索损伤(DAI)对大鼠脑皮质钙释放激活钙通道调节分子1(ORAI1)表达的影响。方法利用瞬间旋转损伤装置,建立大鼠DAI模型,分为DAI组及对照组,DAI组又分为DAI组伤后6 h、1 d、3 d、7 d、14 d等5个亚组。运用苏木精-伊红(HE)染色观察大鼠DAI后脑皮质的病理生理变化;运用免疫组化检测大鼠脑皮质ORAI1的分布及表达。结果 HE染色显示,DAI伤后6 h^1 d神经元变性、坏死、崩解数量增多,轴索的断裂和紊乱明显;DAI伤后3~14 d,开始恢复期改变,神经元的变性、水肿和坏死现象逐渐减少。免疫组化检测显示,与对照组比较,DAI伤后6 h大鼠脑皮质ORAI1的表达即开始增加,伤后1 d达高峰,伤后3~14 d逐渐降低,至伤后14 d时仍高于对照组(P<0.05)。结论 DAI后大鼠脑皮质ORAI1的表达水平呈先增加后降低的趋势,这一变化与大鼠DAI后脑皮质的病理生理变化有关,ORAI1可能参与DAI后的病理生理过程。

超极化激活环核苷酸门控通道4和钙依赖性蛋白激酶Ⅱ在心源性猝死患者窦房结中的表达情况及其法医学意义

目的探讨心源性猝死(SCD)患者窦房结组织超极化激活环核苷酸门控通道4(HCN4)和钙依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)蛋白表达情况及其法医学意义。方法收集2018年1月至2022年12月川北医学院司法鉴定中心尸检心脏标本200份,其中SCD100份(SCD组),非SCD100份(非SCD组)。两组均进行常规苏木精-伊红(HE)染色,采用免疫组织化学方法检测两组标本窦房结组织中HCN4和CAMKⅡ蛋白表达,图像处理软件计算目的蛋白的AOD值。结果SCD以成年男性为主且在死因中以冠心病占比最多。SCD组中HCN4的AOD值低于非SCD组,CAMKⅡ的AOD值高于非SCD组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论窦房结中HCN4、CaMKⅡ异常表达可能是心源性猝死的机制,HCN4、CaMKⅡ有望成为心源性猝死的分子标记。

Anoctamin家族中钙激活氯离子通道调节剂筛选及应用研究进展

钙激活氯离子通道(CaCC)是一类能通过胞内钙离子激活转运氯离子的通道蛋白,其主要在神经元和肌细胞中参与调节膜电位、细胞内钙平衡和细胞兴奋性等重要的生理作用。Anoctamin(Ano)家族中Ano1是最经典的CaCC,Ano1的靶向调节剂对癌症、囊性纤维化、高血压、腹泻和哮喘等疾病具有潜在治疗作用。自2008年Ano1首次被发现后,先后出现了多种CaCC特异性调节剂的筛选方法,主要包括基于荧光蛋白的高通量初级筛选、电生理膜片钳技术和虚拟筛选,进而发现了多种药理学作用不同的小分子调节剂。本文综述了目前较为主流的筛选方法的原理和优缺点,并对迄今发现的Ano1特异性调节剂的化学结构和潜在的应用进展进行综述。

二甲双胍调节糖尿病大鼠心房小电导钙激活钾通道亚型蛋白表达的信号通路

目的探讨蛋白激酶A(PKA)/钙调蛋白Ⅱ(CaMKⅡ)信号通路在二甲双胍(Met)调节2型糖尿病(T2DM)大鼠心房小电导钙激活钾通道亚型KCa2.2和KCa2.3蛋白表达中的作用。方法健康雄性Wistar大鼠40只,随机选8只喂普通饲料为对照组(Con组),另32只喂高脂高糖饲料联合腹腔注射小剂量链脲佐菌素构建T2DM大鼠模型后,再随机分为DM组、Met组、H-89组(腹腔注射PKA抑制剂H-89)和KN-93组(腹腔注射CaMKⅡ抑制剂KN-93),每组8只。用ELISA检测大鼠心房组织PKA活性,qRT-PCR检测CaMKⅡmRNA表达,Western blot和免疫组织化学检测KCa2.2、KCa2.3和磷酸化CaMKⅡ(p-CaMKⅡ)蛋白表达。结果 Con组、DM组、Met组和H-89组PKA活性分别为0.74±0.04、0.50±0.05、0.69±0.03和0.48±0.03。与DM组比较,Met组PKA活性明显提升(P<0.01);与Met组比较,H-89组显著抑制PKA活性(P<0.01)。Con组、DM组及Met组CaMKⅡmRNA分别为1.00±0.07、0.61±0.03和0.92±0.09。与Con组比较,DM组CaMKⅡmRNA表达明显降低(P<0.01);与DM组比较,Met组CaMKⅡmRNA表达明显增加(P<0.01)。与Con组比较,DM组心房组织p-CaMKⅡ和KCa2.2蛋白表达均明显降低,KCa2.3蛋白表达明显升高(P<0.01)。与DM组比较,Met组明显提升p-CaMKⅡ和KCa2.2蛋白表达,明显抑制KCa2.3蛋白表达(P<0.01)。与Met组比较,KN-93组和H-89组分别显著抑制p-CaMKⅡ蛋白表达和PKA活性,均显著下调KCa2.2蛋白表达,上调KCa2.3蛋白表达(P<0.01)。免疫组织化学染色显示,与Met组比较,KN-93组和H-89组均显著下调KCa2.2蛋白表达,上调KCa2.3蛋白表达(P<0.05,P<0.01),与Western blot检测结果一致。结论 Met通过激活PKA/CaMKⅡ信号通路部分修复T2DM大鼠心房KCa2.2蛋白下调和KCa2.3蛋白上调。

蛋白酶激活受体-2介导A549细胞胞浆游离钙的释放

目的:研究蛋白酶激活受体(PAR)2激动剂(SLIGKV和tc LIGRLO)、胰蛋白酶及其抑制剂(SBTI、α1AT)对A549肺上皮细胞胞浆内钙离子浓度([Ca2+]i)的影响。方法:用Fluo3AM荧光标记技术和激光扫描共聚焦显微镜检测不同因素处理的A549肺上皮细胞[Ca2+]i。结果:胰蛋白酶、SLIGKV、tc LIGRLO均能引发A549肺上皮细胞[Ca2+]i的增加,平均荧光强度分别比加入试剂前增加92%,47%和130%。SBTI和α1AT可抑制胰蛋白酶诱导的细胞[Ca2+]i的增加。结论:PAR2可介导A549肺上皮细胞[Ca2+]i的释放增加,SBTI和α1AT可抑制胰蛋白酶诱导的细胞[Ca2+]i的增加。

大电导钙激活钾通道在肥胖相关性肾病中的作用及研究进展

随着社会经济的发展和生活水平的提高,肥胖成为全球性的公共卫生问题甚至是社会问题,肥胖作为心血管疾病的危险因素已经被广泛认同,而作为肾脏疾病的危险因素正在逐渐受到重视。有报道,肥胖患者中约40%出现蛋白尿[1]。以后有个案及临床观察[2-4]均证实肥胖可引起肾脏损害。我们课题组一直对肥胖引起的肾脏损害很感兴趣,围绕肾小球上各种通道蛋白的定位和功能,及相关的信号转导通路和复杂的病理生理机制进行研究[4-6].

钙蛋白酶的结构及活性调节

钙蛋白酶广泛存在于各组织，广泛表达的钙蛋白酶有两种，钙蛋白酶Ⅰ和钙蛋白酶Ⅱ，它们激活所需的Ｃａ２＋浓度不同．这两种酶都有大、小两个亚基，分子质量分别为８０ｋｕ和３０ｋｕ．大亚基有４个结构域，小亚基由２个结构域构成．新近还发现了几种组织特异表达的钙蛋白酶．钙蛋白酶抑制蛋白是钙蛋白酶的内源抑制蛋白，它由５个结构域组成，其中４个为重复序列，均具有独立抑制钙蛋白酶活性的功能．体内钙蛋白酶活性受到严格调控，贴膜反应可以降低钙蛋白酶对Ｃａ２＋的依赖性，膜磷脂头部所带的磷酸基团与激活作用有关，自溶也可以降低对Ｃａ２＋的依赖，而钙蛋白酶抑制蛋白则起专一的抑制作用．

钙离子对钙激活蛋白酶mRNA表达、活性及其对肌肉蛋白降解的影响

本实验分别以牛肉肌束和分化为肌细胞的L6成肌细胞为研究对象,研究钙离子对离体肌束中钙激活蛋白酶活性、蛋白分解以及活体肌肉(肌细胞)中钙激活蛋白酶mRNA水平表达的影响。结果表明500μmol/L以内的钙离子处理肌束,可以提高肌束中μ-钙激活蛋白酶的活性,当高于此浓度时,μ-钙激活蛋白酶因发生自动降解而失活。但是钙离子对m-钙激活蛋白酶活性影响不大,只有钙离子浓度达到10mmol/L时才会导致自动降解而失活。钙离子可以加速肌肉中蛋白质的降解,且浓度越高,降解越明显;钙离子处理活体肌细胞,在没有产生明显细胞死亡的情况下,可导致μ-钙激活蛋白酶和m-钙激活蛋白酶mRNA水平表达的增加。由本研究的结果初步推断钙离子不仅可以激活钙激活蛋白酶的酶活性,提高分解肌肉蛋白的能力,在刚刚屠宰的肉(肌肉未死亡)中进行钙离子嫩化也可以导致钙激活蛋白酶表达量的增加。

肿瘤坏死因子-α激活ECV304钙激活钾通道及G蛋白的增强效应

目的 观察肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)对人脐静脉内皮细胞株 ECV30 4钙激活钾通道 (BKca)的影响以及 G蛋白是否在此过程中起作用。方法 细胞贴附式膜片箝技术。结果 发现 ECV30 4细胞膜上存在大电导钙激活钾通道 (BKca) ,它的电导是 (2 0 2 .5 4± 16 .6 2 ) p S,其活动可被 2 0 0 U / m l TNF-α增强 ,G蛋白在此过程中起介导作用。结论 TNF-α作用于内皮细胞 ,快速激活 BKca,促进钾离子大量外流 ,使细胞膜发生超极化 ,增大静息钙离子内流的电化学驱动力 ,开放静息钙通道升高静息胞内钙离子浓度。G蛋白可增强此激活效应。

钙蛋白酶系统的结构、活性调节及其在骨骼肌生长中的作用

钙蛋白酶广泛存在于各组织 ,广泛表达的钙蛋白酶有两种 ,钙蛋白酶Ⅰ和钙蛋白酶Ⅱ ,它们激活所需的Ca2 + 浓度不同。新近还发现了几种组织特异表达的钙蛋白酶 (n—钙蛋白酶 )。钙蛋白酶抑制蛋白是钙蛋白酶的内源抑制蛋白。胞内钙蛋白酶的活性受钙蛋白酶抑制蛋白和Ca2 + 的调节 ,但具体过程还不清楚。大量研究表明钙蛋白酶系统可使完整的肌原纤维解装配成肌丝或多肽片段 ,从而引发占横纹肌大部分的肌原纤维蛋白质的降解。本文还讨论了影响骨骼肌钙蛋白酶系统的因素 ,包括动物的年龄 ,去势 ,营养水平 。

体外氧化μ-钙激活酶对牛肉肌原纤维蛋白降解的影响

在体外,将μ-钙激活酶用不同浓度的氧化剂(0μmol·L-1H2O2+0μmol·L-1Fe2+、300μmol·L-1H2O2+600μmol·L-1 Fe2+、400μmol·L-1 H2O2+800μmol·L-1 Fe2+、500μmol·L-1 H2O2+1 000μmol·L-1 Fe2+)氧化,并用其孵育分离纯化的牛肉肌原纤维蛋白,通过SDS-PAGE和Western blotting分析氧化的μ-钙激活酶对肌原纤维蛋白降解的影响。结果表明:随着氧化剂浓度的升高,μ-钙激活酶降解肌间线蛋白和肌钙蛋白T的能力减弱,同时相对分子质量为30×103肌钙蛋白T降解的产物减少。表明,μ-钙激活酶的氧化抑制其对部分肌原纤维蛋白的降解。

旋毛虫钙网蛋白对小鼠巨噬细胞和大鼠PBMC免疫功能的影响

[目的]本文旨在研究旋毛虫钙网蛋白(TsCRT)对宿主免疫系统的影响。[方法]将原核表达纯化的重组旋毛虫钙网蛋白(rTsCRT)进行Western Blot验证;将rTsCRT与小鼠巨噬细胞共孵育,检测该蛋白对小鼠巨噬细胞增殖、NO释放和凋亡的影响;将rTsCRT与大鼠外周血单核细胞(PBMC)共孵育,检测该蛋白对大鼠PBMC转录因子和细胞因子的影响。[结果]Western blot结果显示,rTsCRT可以被感染旋毛虫的大鼠血清所识别;rTsCRT可促进小鼠巨噬细胞的增殖和NO的分泌,抑制小鼠巨噬细胞的凋亡;rTsCRT下调大鼠PBMC转录因子T-bet、Gata-3和PU.1的转录水平,上调Foxp3、Ahr、RORγt和Bcl-6的转录水平;rTsCRT上调大鼠PBMC细胞因子IFN-γ、IL-17、IL-10、TGF-β、Il-9和IL-22的转录水平,下调IL-4和IL-21的转录水平。[结论]旋毛虫钙网蛋白可刺激宿主产生Th1、Th17、Treg、Th9和Th22等多种类型的免疫反应,抑制Th2和Tfh免疫,对宿主免疫调节作用复杂。

微波消解-释放剂辅助火焰原子吸收分光光度法测定蛋白质粉中的钙

建立采用微波消解-释放剂辅助火焰原子吸收分光光度法(flame atomic absorption spectrophotometry,FAAS)测定蛋白质粉中钙的方法。探讨消解体系、消解压力、消解时间以及增压方式对消解结果的影响,选择硝酸镧为释放剂,研究待测样品中硝酸镧的质量浓度对钙元素释放的影响。结果表明,在最佳的实验条件下,钙的线性范围为1～20μg/mL,检出限为0.15μg/mL,测定蛋白质粉中钙的质量分数为0.46%,精密度为1.63%,加标平均回收率为96.8%,相对标准偏差为2.34%。该方法线性范围宽、相关性好,准确度和精密度高,具有较高的实用价值。

跨膜蛋白16A:钙激活氯通道的最新进展

钙激活氯离子通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)介导了众多生理过程,包括跨上皮离子与液体分泌、心肌和神经兴奋、感觉传导、平滑肌收缩和受精过程等,但目前对于其分子基础等重要问题尚未研究清楚.综述了最新报道的CaCCs分子基础跨膜蛋白16A(TMEM16A)的发现过程、基因结构和功能、离子通道电生理特性、相关病理与药理功能的一些热点问题,并展望了该研究领域的发展趋势.

钙激活蛋白酶与蛋白酶体抑制剂诱导细胞凋亡的机制

目的探讨蛋白酶体抑制剂诱导PC12细胞凋亡的作用通路,为深入研究泛素-蛋白酶体系统(UPS)功能障碍诱发细胞凋亡发病机制提供新线索。方法建立PSI诱导的PC12细胞模型,在48h提取蛋白,应用荧光差异凝胶电泳(DIGE)系统获得差异蛋白点,运用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOFProMS)鉴定出差异蛋白。结果实验组与对照组比较,在48h看到细胞凋亡(细胞核呈固缩状或碎裂状),凋亡率达14.86%。实验组钙激活蛋白酶(calpain)与对照组比较表达量显著增高,有统计学意义(P<0.05)。结论首次发现在蛋白酶体抑制PC12细胞模型中calpain蛋白表达显著增高。结合GRP78和GRP94表达上调的发现提示内质网应激(ERS)在UPS功能障碍引起细胞凋亡过程中扮演重要角色。

华支睾吸虫钙调节蛋白的生物学特性及与肝纤维化的关系

目的：对华支睾吸虫成虫（Clonorchis sinensis, Cs）钙调节蛋白（CaM）进行生物学及功能分析，以确定其在肝纤维化中的作用。方法从Cs cDNA质粒文库中寻找CsCaM全长序列，以BLASTx搜索其同源序列并进行比对分析。以生物信息学进行同源比对、理化性质分析及功能域预测。以分子生物学方法进行原核克隆，大肠杆菌表达，亲和层析纯化，并将纯化蛋白免疫大鼠，产生多克隆抗体。ELISA检测CsCaM抗体滴度及产生曲线。免疫印迹实验分析CsCaM重组蛋白纯化及其抗体识别效果。免疫组化分析其组织定位；腹腔注射法建立CsCaM致大鼠肝纤维化模型。结果重组、表达及纯化了CsCaM，其编码150位氨基酸，理论相对分子质量23400。结构域预测其具有EF手位模序。pET-30a-CsCaM重组质粒其目的蛋白表达于宿主菌BL21 E. coli上清，相对分子质量约23400。总IgG抗体滴度于2~4周达较高峰，效价大于1∶51200。免疫组织化学定位显示CsCaM在成虫睾丸表达丰富。CsCaM腹腔注射大鼠的肝脏均显示不同程度病变，HE染色可见炎症反应较严重，可见气球样变、门管区炎及碎片状坏死；网状纤维染色显示小胆管周围胶原增生，有轻到中度纤维化。结论 CsCaM促进大鼠肝脏炎症病变及纤维化的作用，提示其可能参与了华支睾吸虫病致肝纤维化的作用。

小电导钙激活钾通道磷酸化相关调节及其在心血管疾病中的作用

心血管疾病严重威胁人类健康，研究表明其发生发展多与离子通道活动相关。小电导钙激活钾通道（Small conductance calcium—activated potassium channels，SK channels）广泛存在于心血管系统的可兴奋细胞中，在调节心肌细胞复极化及维持心脏正常活动中起着重要作用，为心律失常的治疗提供了高度可能的靶点。SK通道的结构及Ca2＋门控特性已有相关综述描述，本综述主要讨论SK通道的磷酸化相关调节及其在心血管系统中的病理生理作用。

钙激活酶激活蛋白基因的克隆及其在原核生物中表达及条件的优化

构建钙激活酶激活蛋白基因(UK114)的原核表达载体并优化其表达条件,为其高效表达提供试验依据。以UK114 cDNA为模板,通过PCR方法扩增钙激活酶激活蛋白基因,将其克隆到原核表达载体pGEX-4T-3中,酶切及测序鉴定重组体。将构建好的重组质粒转化大肠埃希菌BL21(DE3),用IPTG进行诱导表达,在保持菌种不改变的前提下,分别改变IPTG的浓度、培养时间、菌体浓度、培养温度等来优化表达条件。结果显示,原核表达载体pGEX-4T-3-UK114成功构建,可在大肠埃希菌BL21(DE3)中诱导表达,得到相对分子质量约40 kD的GST-UK114融合蛋白。在IPTG浓度为0.3 mmol/L,诱导温度为32℃,诱导时间为4 h,菌体密度OD600为0.6的条件下,目的蛋白表达量最高。试验成功构建原核表达载体pGEX-4T-3-UK114且获高效表达,为研究UK114生物学活性及产品开发提供了试验基础。