中科院研究人员破解离子通道难题

中科院上海药物研究所研究员高召兵和中科院生物物理研究所研究员徐涛团队的一项最新合作研究,从全新角度研究并诠释了“一个电压门控钾离子通道需要几个电压感受单元”这一领域内极受关注的问题。相关研究成果近日在线发表于《细胞研究》。 电压门控钾离子通道广泛分布于大脑、心脏、肾脏、胰脏、免疫系统、内分泌系统以及肌肉等组织中,在一系列生命活动中发挥重要功能。编码电压门控钾离子通道的基因缺陷会导致神经、心脏、肌肉及代谢等相关疾病,其小分子调节剂已广泛应用于临床治疗。 该研究组发展了一套称为“GVTDT,Graft VSD To Dimeric TASK3”的电压感受单元移植策略。在这套策略中,研究人员使用一种本身不包含电压感受单元的TASK3钾通道作为受体,而将不同电压门控钾通道看作提供电压感受单元的供体,采用分子生物手段将供体的电压感受单元移植给受体,进而构建出含有两个甚至一个电压感受单元的新型人工通道。 这些新通道具有与原供体类似......阅读全文

钾的制备方法

   生产金属钠用的是电解法,但在生产金属钾中却不能用此法,因为钾太容易溶解在熔化的KCl中,无法分离收集。金属钾的生产方法采用金属钠与氯化钾在高温下的反应:Na+KCl=K↑+NaCl。钾的沸点比钠低,不断地将钾的蒸气分离出去,就能使反应持续进行。用真空蒸馏法可将钾的纯度提高为99.99%。由于钾

浅谈“低血钾”

  平时我们总是在说高血脂,高血压,高尿酸等等和“高”有关的各种疾病,却很少说到和“低”有关的疾病,今天我们就来聊一聊这中大家都比较陌生,但医生都很重视的低血钾症。图片来源于网络  人体中钾的含量很少,但却是很重要的一类电解质。我们正常人的体液中血钾浓度是3.5~5.5mmol/L,当血清钾离子浓度

钾的研究历史

   钾盐以硝石(硝酸钾,KNO3),明矾(十二水合硫酸铝钾,KAl(SO4)2·12H2O),还有草木灰(碳酸钾,K2CO3)的形式已经被认知了几个世纪。它们被用于火药,燃料和肥皂的制造。把含钾物质还原为元素挫败了早期的化学家,而且钾被Antoine Lavoisier分类为“泥土”。由于钾的活动

腐植酸钾的功能

  腐植酸钾中的腐植酸功能团可以吸收贮存钾离子,防止在沙土及淋溶性土壤中随水流失,又可防止粘性土壤对钾的固定。另外腐植酸钾的某些部分为黄腐酸等低分子腐植酸 ,对含钾硅酸盐、钾长石等矿物有溶蚀作用,可以缓慢分解增加钾的释放量,提高速效钾的含量。比普通钾肥利用率提高87%--95%,使肥效增加、作物产量

钾的含量分布

  地壳   钾的化合物早就被人类利用,由于钾的化学性质极为活泼,所以钾在自然界中只以化合物形式存在。人们古代就知道草木灰中存在着钾草碱(即碳酸钾),可用作洗涤剂。硝酸钾也被用作黑火药的成分之一。钾在地壳中的含量为2.47%,占第七位。 可用来提取钾盐的矿物有钾盐矿(KCl)、光卤石(KCl·MgC

蜜蜂毒素可缓解某些疾病症状

  据《每日科学》报道,科学家们研究了从蜜蜂毒液中提取出来的一种毒素,用这种毒素设计的新疗法可以缓解一些疾病的症状,如肌肉萎缩、抑郁症和老年痴呆症。  蜜蜂神经毒素,作为一种天然肽毒素,其能阻止一类离子通道,使钾离子得以高速和有选择性的流出神经。如果阻止大脑神经中的这些通道,使得神经兴奋间

JCI:靶向钙离子通道-促进胰岛素分泌

  近日,来自美国哥伦比亚大学的研究人员在国际学术期刊JCI在线发表了他们的最新研究进展,他们发现在心肌细胞和胰腺β细胞等细胞内质网上存在一种钙离子释放通道(RyR2),该通道功能缺失导致钙离子外流会导致线粒体紊乱和胰岛素分泌下降,最终导致代谢平衡失调。  有研究发现,在心肌细胞中,RyR2依赖性的

Cell子刊:钠离子通道蛋白的转运之谜

  神经冲动以电脉冲的形式,实现中枢神经系统的信息交流。为了发挥正常功能,起始神经冲动的关键蛋白必须到达正确的位置,不过一直以来人们并不了解这一过程的具体机制。现在,科学家们解开了这个谜团,鉴定了上述过程中的关键分子。   神经元需要通过神经冲动,将知觉、运动、思维和情感信息发送给神经回路中的其他

流感病毒M2离子通道致病机理

  近日,呼吸疾病国家重点实验室(中国科学院广州生物医药与健康研究院联合广州医科大学广州呼吸疾病研究所共建)陈凌课题组在国际上首次发现和证实A型流感病毒M2蛋白通过氢离子通道活性阻断细胞自噬体与溶酶体的融合,从而抑制细胞自噬降解的重要机理。该成果(Proton channel activity of

《科学》:破解昆虫气味受体离子通道门控机制

6月14日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所(简称“基因组所”)、华中农业大学、中国农业科学院植物保护研究所等单位联合在《科学》上在线发表研究论文。蚜虫。中国农科院供图该研究解析了豌豆蚜报警信息素受体ApOR5-Orco异源四聚体的冷冻电镜结构,揭示了气味配体诱导的气味受体离子通道门控机制,从而为

PNAS:首次肉眼观测到活细胞离子通道开启

  去年著名实验室MBL研发出了一种新型细胞电活性探针,可以用于神经生物学研究中,时隔一年,这一实验室又在这一荧光探针中加入了一种“有毒成分”:狼蛛毒素(Tarantula Toxin)。  这一研究成果公布在10月20日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。文章的第一作者是加州大学戴维斯分校

离子通道:骨关节炎的新希望

  骨关节炎(OA)是一种常见的关节疾病,其主要特征为关节疼痛和致残。由于目前缺乏有效的预防措施或能够延缓OA进展的治疗手段,这种疾病不仅严重影响患者的生活质量,还带来了巨大的经济负担。离子通道是位于细胞膜上的成孔蛋白,通过调节离子的流动来维持细胞的离子平衡、膜电位和细胞体积。研究表明,离子通道的异

蒋华良等离子通道结构功能研究与药物设计获进展

  GPCR和激酶等靶标存在较为明确的内源性配体结合口袋,其激动剂类药物一般是作用于该口袋,在一定程度上取代(模仿)内源性激动剂的功能。针对 GPCR和激酶开展的基于结构的药物设计已有很多成功案例。与这些受体和激酶不同,电压门控通道是被电压激活,没有明确的常规内源性配体结合口袋。确证激动剂的作用

KCND2基因编码功能及结构描述

电压门控钾(kv)通道从功能和结构上都代表了电压门控离子通道中最复杂的一类。它们的多种功能包括调节神经递质释放、心率、胰岛素分泌、神经元兴奋性、上皮电解质转运、平滑肌收缩和细胞体积。在果蝇中发现了四个与钾通道相关的基因,分别是shaker、shaw、shab和shal,并且每个基因都有人类同源基因该

KCND2基因突变与药物因子介绍

电压门控钾(kv)通道从功能和结构上都代表了电压门控离子通道中最复杂的一类。它们的多种功能包括调节神经递质释放、心率、胰岛素分泌、神经元兴奋性、上皮电解质转运、平滑肌收缩和细胞体积。在果蝇中发现了四个与钾通道相关的基因,分别是shaker、shaw、shab和shal,并且每个基因都有人类同源基因该

KCND2基因编码功能及结构描述

电压门控钾(kv)通道从功能和结构上都代表了电压门控离子通道中最复杂的一类。它们的多种功能包括调节神经递质释放、心率、胰岛素分泌、神经元兴奋性、上皮电解质转运、平滑肌收缩和细胞体积。在果蝇中发现了四个与钾通道相关的基因,分别是shaker、shaw、shab和shal,并且每个基因都有人类同源基因该

Nature惊人发现:大脑一般的细菌

  人类大脑被誉为进化的最高杰作,而细菌则是一些低等的个体,它们之间似乎有天壤之别。然而加州大学圣迭戈分校的科学家们发现,细菌相互通讯的机制与人类大脑非常相似。这项研究发表在十月二十一日的Nature杂志上。  “这一发现不仅改变了我们对细菌的看法,也改变了我们对大脑的认识,”这项研究的领导者,加州

诺奖得主Science解析癌症相关通道

  体内大多数细胞的表面都具有一些让钾离子通过的小孔。在控制这些正电荷离子流动的同时,这一通道帮助细胞维持了它的电平衡。  一种特定类型的钾通道Eag1被发现存在于一些细胞类型:大脑的神经元,生成肌纤维的胚胎细胞,和一些肿瘤细胞中——人们认为在那里Eag1发挥了一种促癌作用。然而目前尚不清楚Eag1

钾资源仅占全球储量2%!我国补“钾”取得重要进展

面对钾资源匮乏、进口依存度高、供应链安全无法保障等难题,我国无机盐行业近年来从矿产勘查、境外开发、技术升级、高效利用等方面积极行动,确保钾资源供应。这是6月8日在青海省格尔木市举行的2023世界钾盐钾肥大会暨格尔木盐湖论坛——钾盐钾肥高峰论坛上传出的信息。中国地质科学院研究员张永生表示,在新一轮找矿

焦磷酸钾电镀级焦磷酸钾的生产工艺

焦磷酸钾主要用于无氰电镀,代替氰化钠作为电镀的络合剂。也用作电镀的前处理和焦磷酸电镀液。也可作为配置衣料用洗涤剂组分、金属表面洗涤剂和瓶子洗净剂组分、各种清洁剂的添加剂。另可用作陶瓷工业的黏土分散剂,颜料和染料的分散剂和缓冲剂。漂染工业中用于除去水中的少量三价铁离子,以提高漂染质量。在食品工业中用作

黄腐酸钾如何使用,黄腐酸钾的用量

  黄腐酸钾是一种从天然腐植酸中提取的短碳链分子结构物质,广泛应用于农业及园艺类行业。那么黄腐酸钾如何使用,黄腐酸钾的用量是多少呢?以下的文章为大家介绍一下。  黄腐酸钾如何使用  底施黄腐酸钾  黄腐酸钾对土壤有调节作用,但是不能一蹴而就。一般亩用量500g使入黄腐酸后,经过连年使用可以逐渐解除土

清华大学生科院2017开年连发Nature,Cell文章

  清华大学生科院近年来在结构生物学研究方面取得了许多进展,2017年开年也连续在Cell,Nature杂志上发表重要成果,首先高宁研究组与北京大学分子医学所陈雷研究组合作,报道了ATP敏感的钾离子通道(KATP)的中等分辨率(5.6Å)冷冻电镜结构,揭示了KATP组装模式,为进一步研究其工作机制提

Nature,Cell文章揭示关键结构生物学

  清华大学生科院近年来在结构生物学研究方面取得了许多进展,2017年开年也连续在Cell,Nature杂志上发表重要成果,首先高宁研究组与北京大学分子医学所陈雷研究组合作,报道了ATP敏感的钾离子通道(KATP)的中等分辨率(5.6Å)冷冻电镜结构,揭示了KATP组装模式,为进一步研究其工作机制提

癫痫病的发病机制介绍

  癫痫的发病机制非常复杂。中枢神经系统兴奋与抑制间的不平衡导致癫痫发作,其主要与离子通道神经递质及神经胶质细胞的改变有关。  离子通道功能异常  离子通道是体内可兴奋性组织兴奋性调节的基础,其编码基因突变可影响离子通道功能,从而导致某些遗传性疾病的发生。目前认为很多人类特发性癫痫是离子通道病,即有

哥伦比亚大学杨建教授访问上海药物所

  8月12日,哥伦比亚大学杨建教授应李扬研究员邀请来上海药物研究所学术交流,并作了题为Ion Channels as Drug Targets and an Odd TRP to the Assembly of a Receptor/Ion Channel Complex的报告。

膜电位与动作电位的相对概念

静息时,神经元细胞膜使细胞内的电位,比细胞外的电位“负”(内负外正的细胞膜电位常为-58 mV),去极化时细胞膜电位常超过0mV,然后很快恢复;有时细胞膜内电位能比细胞膜外电位低60 mV以上(超极化)。静息电位时,神经元可通过钠—钾- ATP酶等,把细胞外低水平的钾离子逆向摄人、浓集在细胞内,把钠

膜电位与动作电位

静息时,神经元细胞膜使细胞内的电位,比细胞外的电位“负”(内负外正的细胞膜电位常为-58 mV),去极化时细胞膜电位常超过0mV,然后很快恢复;有时细胞膜内电位能比细胞膜外电位低60 mV以上(超极化)。静息电位时,神经元可通过钠—钾- ATP酶等,把细胞外低水平的钾离子逆向摄人、浓集在细胞内,把钠

新型纳米结构显著提升肿瘤免疫治疗效果

记者29日从国家纳米科学中心获悉,该中心等单位的科研人员成功设计了三种金属离子-氨基酸纳米结构。该创新设计能够有效重塑肿瘤免疫抑制微环境,显著提升免疫检查点阻断(ICB)疗法的免疫治疗效果。相关研究成果在线发表于《自然·纳米技术》杂志。ICB是肿瘤免疫治疗的主要手段之一。然而,临床数据显示,仅有部分

癫痫的发病机制

  癫痫发作的类型十分复杂,但共同点是脑内某些神经元的异常持续兴奋性增高和阵发性放电。这些神经元兴奋  性增高的原因以及这些兴奋性如何扩散至今尚不清楚,但突触间兴奋性传递障碍可能与之有关,主要有如下假设:  1.神经递质的失平衡 可能是癫痫发生的原因,如γ-氨基丁酸(GABA)是CNS主要的抑制性递

Diabetes:新研究发现促进胰岛素分泌的新靶点

  TGR5(Takeda-G-protein-receptor-5)是位于细胞表面的胆汁酸受体,介导胆汁酸发挥生理作用。之前有研究表明TGR5在胰腺组织中表达,因此在β细胞中直接激活TGR5会对β细胞功能产生什么影响是德国蒂宾根大学研究人员关注和探讨的一个问题。  他们最近在国际学术期刊Diabe