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詈性的离子通道通过调节细胞膜上膜电位的变化来控制门控通道的开

发布时间:2019-08-09 03:34 来源:未知 编辑:admin

  詈性的离子通道通过调节细胞膜上膜电位的变化来控制门控通道的开启和关闭。目前钾通道家族中属 通道子家族、家族成员最多 也是研究最多的一类钾通道。电压门控型钾通道可通过调节静息电位、应激性阈值以及调整动作电位形状在控制神经细胞活动方面发挥着重要作用 。根据生理学特征电压门控型钾离子通道又可以分为以下几类

  詈性的离子通道通过调节细胞膜上膜电位的变化来控制门控通道的开启和关闭。目前钾通道家族中属 通道子家族、家族成员最多 也是研究最多的一类钾通道。电压门控型钾通道可通过调节静息电位、应激性阈值以及调整动作电位形状在控制神经细胞活动方面发挥着重要作用 。根据生理学特征电压门控型钾离子通道又可以分为以下几类【 延迟整流型钾离子通道等在乌贼巨轴突发现的 通道就属于此类 该通道在膜去极化时经过延迟才能够被激活 因此 激活较为缓慢 通道失活也较为缓慢 时问从数百毫秒至数十秒不等。 型瞬时 通道 通道广泛分布在神经元上对神经元兴奋性形成起重要调节作用。 的激活和失活都很迅速 由于失活闸门在活化约 后就能启动 因此 又称为快瞬时 通道 毒蕈碱敏感性通道 毒蕈碱敏感性 通道是一个独特的配体调控 通道 具有独特的生理和药理特性。当毒蕈碱受体被激动剂激活时 通道即被抑制 无毒蕈碱受体激动剂应用时 通道可减弱神经元对突触输入的反应性。当神经元接受兴奋性输入后 通道可引起轻微去极化 从而产生节律性的动作电位而非单一的动作电位放电【 钙激活型钾离子通道钙激活型钾离子通道可受电压和钙离子的双重门控 根据其单通道电导 、通道开放的电压依赖性、对离子的敏感性等电生理学及药理学特性的不同 可分为大电导钙激活型钾离子通道 、中电导钙激活型钾离子通道 和小电导钙激活型钾离子通道 广‘泛存在于神经系统、心血管等组织的可兴奋细胞中在膜兴奋性改变、信号传递、神经元放电模式、平滑肌细胞的收缩性等方面起着重要作用【加】 还与细胞内 的浓度变化相关。因此 可参与细胞许多重要生理功能和代谢活动的调节。 所编码的氨基酸序列有一定的差异性其单通道电导值和药理学特性也不尽相同 在独特的生理学进程中也扮演着各自不同的独特作厶 只互硕士学位论文用。 单通道电导值为 通道由仪亚基和辅助亚基组成【 辅助亚基可调节通道的钙离子敏感性、电压依赖性等。与通道类似 仪亚基具有 但不同的是亚基的 末端位于细胞外【 基因可通过可变性剪切产生多种不同 【亚基剪接体 组装成同源或异源四聚体 形成功能多样的 通道【似 单通道电导值为它具有 选择性、 高敏感性和电压不依赖性等特性 为严格的非电压依赖型钾离子通道【划 浓度的升高可使通道激活通道激活后引起膜超极化抑制细胞放电 动作电位放电衰减缓慢导致胞内 浓度升高 使激活的 通道产生一个持续时间长的超极化 即慢后超极化 这可使细胞免受持续性、强直性活动的不利影响【 的跨膜拓扑结构一致存在 区以及位于胞内的末端和 末端 虽然 通道的亚基整体结构相似 但其氨基酸的一级结构与 家族有较大不同 有人认为 区与其他通道一样高度保守 具有一段高度保守的特征序列“ 不同亚型之间末端和 末端却具有多样性 其上还有分布不同、数量不一的磷酸化位点。有趣的是 天然及克隆获得的 通道在门控过程中都表现出非电压依赖性 区仍有个带正电荷的氨基酸残基【 与其他钾通道类似通道 亚基四聚体在 处同时与 在胞内结合才能形成有功能的 通道【 】。钙调蛋白与钙离子结合引起通道蛋向的构象发生改变 以此来调节通道门控 通道的亚基结构如图所示。 目前已克隆获得 通道的三个亚型一 各亚型对蜂毒明肽的敏感性不同。由于 通道的敏感特异性阻断剂已广‘泛用于 各亚型电生理学研究 在细胞、分子水平揭示其作用机王平。 只客硕士学位论文 高度敏感属非电压依赖性离子通道。 末端和末端位于细胞内。 之间的区形成一段内陷的通透性离子孔道 其上有一段高度保守的“ ”氨基酸特征序列 氨基酸序列中同样有多个蛋白激酶和蛋白激酶 的丝氨酸 苏氨酸磷酸化位点 】研究发现亚基 末端 结合 个亚基组装成一个有功能的 这样可结合四个 再结合到 通道开放。内向整流型钾离子通道 通道有两个跨膜区域 回环及位于胞内的末端和 末端组成 见图 所示。 通道具有电压依赖性 是一类 内流的通透性大于 外流通透性的钾离子通道 其广泛分布于脑、心脏、骨骼肌、血管平滑肌等组织 在调节膜静息电位、细胞兴奋性、神经递质释放等方面发挥着关键作用 通道亚基仅相当于通道亚基的后半部分 没有闸门和电压感受器结构。 通道为超极化电流所激活 去极化时失活【 】。至今已经发现 通道见表 区型钾离子通道通道结构如图所示 有由四个跨膜区域 、两个 末端和末端组成。双 通道广泛分布于可兴奋细胞和不可兴奋细胞在维持膜静息电位上发挥重要作用 通道对细胞夕变化非常敏感 称为酸敏感性 通道 恰好相反对碱敏感 又称为碱激活型 通道【 钾离子通道与鱼类免疫机制研究钾离子通道是细胞膜上一类重要的离子通道参与多种生理功能的调节 在鱼体免疫应答过程中也发挥着至关重要的作用。 等钾离子通道广泛存在于免疫细胞如淋巴细胞 通过控制离子的跨膜流动调整细胞内离子浓度和膜电位变化参与机体的免疫应答过程。 鱼类的免疫机制概述鱼类在长期的进化过程中 形成了抵抗外界病原菌侵袭 维持自身稳态平衡的免疫应答机制。依靠自身的免疫应答机制 激活、调动体内的免疫系统以抵抗外来病原微生物的入侵。鱼类免疫系统与高等脊椎动物一样具有先天性免疫 非特异性免疫 和获得性免疫 特异性免疫 由免疫器官、免疫细胞和体液免疫因子组成 】。整个系统通过执行防御、自身稳定和免疫骼督等机能 担负着鱼体识别和消除外来异物的防卫任务。 鱼类免疫组织和器官鱼类的免疫组织和器官是免疫细胞产生、分化、成熟、定居、增殖以及进行免疫应答反应的场所 主要包括胸腺、肾脏、脾脏和粘膜相关淋巴组织 但不具备高等脊椎动物的骨髓和淋巴结【 】。胸腺起源于胚胎发育的咽上皮 为鱼类的一级淋巴器官 细胞类型以淋巴细胞为主 是最先获得成熟淋巴细胞的免疫器官【 主要承担细胞免疫的功能。鱼类的肾脏分为头肾、中肾和后肾其中头肾失去排泄功能特化为免疫器官和造血器官【删。头肾是继胸腺之后第二个发育的免疫器官 不依赖抗原刺激可以产生红细胞和 淋巴细胞等 相当于哺乳动物的骨髓。头肾作为一种二级淋巴器官 在免疫应答发生过程中具有关键作用。体液免疫反应中 脾脏的作用要次于头肾 主要包含巨噬细胞和淋巴细胞 在造血和免疫反应方而具有重要作用【 】。鱼类的粘膜相关淋巴组织包括皮肤、肠和鳃淋巴纽织 是分散的淋巴细胞生发中心 主要有淋巴细胞、粒细胞、浆细胞、巨噬细胞等 在免疫应答巾具有重要作用。 硕士学位论文鱼类免疫细胞鱼类免疫细胞主要有淋巴细胞和吞噬细胞两大类。淋巴细胞包括 淋巴细胞和 淋巴细胞 主要参与特异性免疫反应 在免疫应答中起核心作用 其中 淋巴细胞是介导体液免疫应答的主要效应细胞 淋巴细胞是适应性免疫应答中关键的效应细胞。吞噬细胞包括单核细胞、巨噬细胞、粒细胞等不仅参与特异性免疫 同时也是非特异性防御系统的关键成分 在抵御微生物感染的各个阶段发挥重要作用。 体液免疫因子体液免疫因子包括特异性体液免疫因子 和非特异性体液因子 。体液免疫是指机体受抗原刺激 淋巴细胞分化增殖 产生免疫球蛋白的应答过程。鱼类淋巴细胞只能产生 免疫球蛋。非特异性体液因子是存在于鱼体血液或粘液中的具有非特异性抵抗作用的分子 包括微生物生长抑制物、酶抑制剂、细胞溶素、补体、干扰素、凝集素、沉淀素、溶菌酶和急性期蛋白等 它们在鱼类非特异性防御机制中发挥着重要作用【 鱼类免疫机制鱼类非特异性免疫和特异性免疫相互结合在抵抗外界病原微生物的过程中发挥作用 非特异性免疫应答在鱼类免疫系统中起着主要作用 是机体最基本、最重要的免疫防御机制 非特异性免疫先于特异性免疫起作用 而后激活特异性免疫应答反应 共同维持机体的内环境稳态【 】。鱼体的皮肤、鳞片、鳃表面粘液、消化道等构成了机体抵御外来病原菌感染的第一道防线 鱼类的粘液不仅能阻碍病原体进入鱼体 还含有溶菌酶 、补体蛋 、抗体 、抗菌肽 等免疫组分 能够杀死病原体或抑制其繁殖。吞噬细胞 中性粒细胞和单核细胞 巨噬细胞 、非特异性的毒性细胞等构成非特异性免疫应答的细胞组分 它们细胞膜上的受体可与病原菌结合并吞噬于细胞内 然后将其杀死【 。非特异性免疫识别组分能通过激活噬菌细胞 产生细胞因子、激活补体系统和各种细胞受体、激活 淋巴细胞和抗原呈递细胞进入特异性免疫阶段。 钾离子通道在鱼体免疫中的作用淋巴细胞为生物体中一类重要的免疫细胞 在机体抵御外界病原体入侵等免厶 只蓉硕士学位论文疫应答过程中起着十分关键的作用。钾离子通道是只允许钾离子进出细胞的通道 是淋巴细胞膜上一类重要的离子通道。当淋巴细胞受到刺激时 细胞表面的钾通道可以通过调节细胞内的离子浓度以及膜电位 在淋巴细胞的激活、增殖、分化和机体整个免疫应答起着重要的调节作用。因而 钾离子通道是调控淋巴细胞功能的要素之 淋巴细胞中的钾离子通道淋巴细胞上主要存在电压门控型钾离子通道和钙激活型钾离子通道 。早年对 通道的研究主要以电生理学和药理学为主 发现淋巴细胞上存在 种类型的 通道 。后来随着全细胞膜片钳和单通道电流记录技术在离子通道研究中的应用发现 其中的作用最重要。在 等最先发现了通道 通道是 家族的一种 通道 】使用通道阻断剂 发现能使静态人 细胞去极化 说明 有维持人 细胞的静息态膜电位 的作用。推测静态 细胞上仅有少数 通道开放 大部分处于关闭状态以应对外源刺激。研究发现 细胞上有几百个型通道 激活后数量增加 说明通道在淋巴细胞功能调节上起着重要作用。钙激活型钾离子通道 是淋巴细胞上另一类重要的钾离子通道 分为 三类。该类通道对胞内的浓度高度敏感 通过 结合到 通道的 引起通道蛋向构象发生改变控制通道的开放。 】研究发现通道在胞内 浓度升高到 时被激活 说明 在静息态细胞中处于关闭失活状态。由于 淋巴细胞在静息状态时 浓度要低于 通道的激活阈值 所以 大部分 通道处于关闭失活状态 对膜电位没有明显作用 淋巴细胞受到外源刺激后胞内浓度升高并大于 通道的激活阈值时 激活的 通道对膜电位控制起着重要作用【 进而参与淋巴细胞功能调节。钾离子通道与淋巴细胞的激活与增殖淋巴细胞在受到抗原刺激时便可被激活 其激活过程主要有激活蛋白激酶厶 只互硕士学位论文 和钙信号级联 两种途径。抗原经过抗原呈递细胞 的处理 与组织相容性复合体 形成抗原复合分子 再与淋巴细胞上的受体 结合 在通过胞内的三磷酸肌醇 受体结合打开内质网上的 通道 进入胞质 进而打开淋巴细胞膜上的 通道。胞内 浓度的升高 通过钙调素依赖磷酸酶等促进相关调节因子表达来激活淋巴细胞 浓度的升高可激活 通道促使 流出胞内 利于 顺浓度梯度进入胞内 浓度降低又可激活其他通道。可见淋巴细胞激活途径与 通道密切相关。淋巴细胞受到植物血球凝集素、伴刀豆球蛋白 等非特异性有丝分裂原刺激时 淋巴细胞可转变为淋巴母细胞 重新进入增殖周期 进行有丝分裂。 】等发现静息状态的人淋巴细胞中 通道表达大约 通道表达个左右 激激活后通道表达急剧增加 表达数量约增力 通道表达数量也有适度增加【这说明淋巴细胞膜上的钾通道在其细胞增殖方面也发挥着重要作用。 】研究发现阻断齐 可以抑制 淋巴细胞增殖 同样印证了上述观点。 小电导钙激活型钾离子通道研究进展小电导钙激活型钾离子通道 是钙激活型钾通道的一个子家族 包括 三个亚型。三个亚型均具有非电压依赖性 【亚基基本结构特点在上文已做详述。 通道对 有高度的选择性 通道开放时引起外流 从而发挥其相应的生理功能。 广‘泛表达于各种组织中 包括心室肌、脑组织、骨骼肌、外周神经系统、平滑肌、心房肌等 研究发现 主要存在于 细胞中【 主要存在于淋巴细胞中【 通道各亚型的结构具有高度一致性伐亚基的氨基酸残基序列也具有高度同源性 只是在 末端区域氨基酸残基有差异决定了 通道各亚型功能的多样性。与 通道不同的是 亚基的区只保留有三个正电荷氨基酸 这导致 通道对膜电位变化并不敏感 只互硕士学位论文胞质溶胶蛋白具有高度保守性 各有一个球形区域之问由一段富有弹性的螺旋结构相联 手型结构手型有四个“螺旋 螺旋”结构可以结合 通道末端 结合呈单体形式存在 结合 通道的特异性阻断剂其他离子通道对其不敏感 这使 成为研究 通道功能特性的一个重要切入点。栩对于 通道 的研究起步较晚 且相关研究大都集中于人、小鼠等神经细胞、平滑肌细胞上。最近研究发现 在中枢神经系统的表达可参与突触可塑性、学习和记忆的形成【 】研究发现大菱鲆受到鳗弧菌刺激后 在头肾、脾脏、血液、肠等免疫组织出现上调表达 说明 还可参与机体的免疫调节。 本研究的目的及意义我国的海水养殖业年产量连续多年居世界首位 随着经济发展和人们需求量的增加 海水养殖规模不断扩大 集约化养殖程度不断提高 但是养殖病害成为限制海水养殖业发展的一个重要因素。因此 深入对鱼类抵抗病原微生物等基础免疫学机制研究 有利于我国海水养殖业的健康和持续发展。星斑川鲽 又称星突江鲽、星点石鲽、棘鲽等 隶属于鲽形目 为鲽类中的一种大型鱼种近年来在国外已经成为极具竞争力的养殖鱼种 是富有极高商业经济开发价值的比目鱼类 。星斑川鲽主要分布在我国黄海中北部沿海地区 为海洋经济鱼类中的名贵珍稀品种之一 由于其肉质鲜美、口感独特、营养价值高 在国内外广‘受消费者喜爱。星斑川鲽繁殖力强、食性杂 具有广盐性、适温广、性情温驯、耐低温和耐氧能力强、养殖成活率高 适宜于进行大规模集约化养殖。日本和韩国对于星斑川鲽的研究和开发较早 已经形成了规模化养殖和增殖放流 证明其是一种潜力巨大的高档鱼类养殖新品种。我国对于星斑川鲽鱼类的研究与开发时问起步相对 只蓉硕十学位论文较晚目前尚未进行大规模的养殖。山东日照市于 年成功地进行了星斑川鲽的全人工育苗 由于其生物学特点和生态习性 星斑川鲽在不久将成为继牙鲆 、大菱鲆 之后又一养殖潜力巨大的经济鱼类。图 生物体在长期的进化过程中形成了抵抗外界病原菌侵袭 维持自身稳态平衡的免疫应答机制。依靠自身免疫应答机制 生物体能够激活、调动体内的免疫系统抵抗外来微生物的入侵。海洋鱼类特异性免疫应答表现迟缓 而非特异性免疫应答是体内首先启动的免疫反应 表现为温度依赖性低、瞬问激活、反应强烈、多因子协同作用等特点。非特异性免疫是鱼类最基本、最重要的防御机制 在鱼类的抵抗外界病原体感染 维持机体健康的过程中起着主要的作用 因而对非特异性免疫应答反应机制的研究成为了鱼类免疫学研究的前沿热点。在机体免疫应答过程中 淋巴细胞发挥着十分关键的作用。当淋巴细胞受到刺激时 细胞表面的钾通道可以通过调节细胞内的离子浓度以及膜电位 在淋巴细胞的激活、增殖、分化和机体整个免疫应答起着重要的调节作用。 通道为淋巴细胞膜上一种重要的小电导钙激活型钾离子通道。本研究运用 技术克隆获得星斑川鲽基因的 全长 通过 技术对其 的组织分布和 学位论文了分析。将星斑川鲽外周血淋巴细胞进行体外培养加入 敏感性离子通道阻断责 进行淋巴细胞转化实验及呼吸爆发指数的测定 以探究 在淋巴细胞中的作用机理及在免疫应答机制中所扮演的角色

  星斑川鲽Platichthys+stellatus小电导钙激活型钾通道SKCa2基因的克隆及免疫功能的研究功能,基因,2+,钾通道,钙激活型钾,通道基因,克隆,小电跑,小电狮,小电饭煲

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