兔Oddi氏括约肌细胞BK通道Alpha亚基在Pichia酵母中的高效表达、纯化和鉴定

目的用巴斯德毕赤酵母系统表达兔Oddi氏括约肌(SO)细胞BK通道α亚基,并进行纯化和鉴定。方法采用RTPCR扩增编码兔SO细胞BK通道α亚基B细胞表位区基因的cDNA,经测序正确将其克隆入酵母表达载体pPIC9K,以电穿孔法转化酵母GS115。经MD平板筛选重组子、G418筛选鉴定后,甲醇诱导表达,镍离子亲合层析法对表达上清进行纯化,进行SDSPAGE和免疫印迹分析。结果用RTPCR扩增出约1497bp的兔SO细胞BK通道α亚基基因的cDNA。序列分析显示,扩增序列与已发布的新西兰大白兔骨骼肌BK通道α亚基的cDNA序列完全一致。SDSPAGE显示本系统表达的α亚基融合蛋白Mr约为55000,表达量约为55mg/L,纯度为96%。Westernblot检测证明,该α亚基融合蛋白可与兔BK通道α亚基多克隆抗体特异性结合。结论克隆了编码兔SO细胞BK通道α亚基B细胞表位区基因的cDNA,并在毕赤酵母中成功地表达了该蛋白,为进一步研究BK通道提供了物质基础。

BK通道的生物物理特性及其门控

大电导——钙离子激活的K+通道(BK通道)广泛地表达于各种组织与细胞中,具有重要的生理功能。这一类离子通道同时具有钾通道家族的多种生物物理特性,包括选择透过性、电压依赖性门控、配体结合(Ca2+激活)门控,以及应力敏感性。对其结构的分析,有助于更深入了解BK离子通道及其整个K+通道家族的门控机制。通过家族共性与BK通道特异性的分析,将有助于阐明BK通道的结构及其门控机制。本文结合钾离子通道家族结构与功能的相关研究,论述了BK通道分子结构、功能及其门控机制。

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.

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。

Martentoxin:一种大电导钙激活钾离子通道的独有配体(英文)

大电导钙激活钾离子(BK)通道广泛分布于可兴奋细胞与非兴奋细胞中,行使着一系列重要的生理功能。以源于蝎粗毒的高亲和性毒素作为研究工具,使BK通道的药理学和结构性质正逐步被揭示。Martentoxin是一种分离提取自东亚短钳蝎(Buthus martensi Karsch)粗毒的短链多肽,由37个氨基酸残基构成。研究表明,其对BK通道的特异性远高于其它各类型的电压门控钾通道(Kv)。迄今为止,由于用以探明BK通道亚型结构与功能及相关病理的特异性药物工具仍然稀缺,因此阐明martentoxin与BK通道间的相互作用模式就显得至关重要了。鉴于此原因,本综述将针对martentoxin的药理性质和其与BK通道相互作用的分子机制做进一步阐明。