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供了结构模型。 ATP水平升高时关闭,从而使钾离子无法外流,进而使膜的兴奋性增加。通过这种方式,它们将细胞内的代谢水平转化为电信号。这些离子通道广泛的分布于很多组织中,并且参与多种生命过程。在胰岛β细胞中,KATP可以间接的感受血糖浓度,控制胰岛素的释放:当血糖升高时,由于β细胞对血糖的主动摄取和代谢,细胞内ATP浓度升高,ATP直接结合在KATP上并抑制其活力,使钾离子无法外流,导致细胞膜的去极化,从而激活电压门控的钙离子通道,进而导致钙离子的内流。钙离子浓度的升高会引起胰岛素的释放,从而降低血糖浓度。KATP的突变会导致很多遗传......阅读全文

钾离子通道,作用机理

钾离子通道的通透特异性允许钾离子通过质膜,而阻碍其他离子通透-特别是钠离子。这些通道一般由两部分组成:一部分是通道区,他选择并允许钾离子通过,而阻碍钠离子。另一部分是门控开关,根据环境中的信号而开关通道。结构展示在蛋白库编号1bl8,展示的是一种细菌的钾离子通道的通道区部分,它由四个同源的跨膜蛋白质

钾离子通道一直开放吗

钾离子通道不是一直开放。钾离子通道,就是指通透特异性允许钾离子通过质膜,而阻碍其他离子特别是钠离子通透的通道。离子通道是各种无机离子跨膜被动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道,主动运输的离子载体称为离子泵。

研究利用仿生钾离子通道实现单价离子筛分

  向自然学习是永恒的主题。生命中的离子通道具有离子选择性、门控性及整流性,可实现特定离子的选择性跨膜运输。钾离子通道(KcsA)是常见的生命体离子通道,可实现K+/Na+的高效选择性传输,选择比达104。生物钾离子通道具有埃米级的尺寸以及丰富的表面结合位点,每秒可以转运108个钾离子。  纳米结构

钠钾离子通道与钠钾泵有什么区别

1、就其本质而言,钠钾泵是哺乳动物细胞膜中普遍存在的离子泵。其本质是ATP酶,可以将细胞内的ATP水解为ADP自身被磷酸化而发生构象改变。离子通道是贯穿于细胞膜脂质双层,中央有亲水性孔道的膜蛋白,没有分解ATP的能力。2、就其转运物质的方式而言,钠钾泵可以完成钠离子和钾离子的逆浓度梯度和(或)电位梯

hERG-钾离子通道高通量安全性筛选(一)

hERG 钾离子通道高通量安全性筛选    ——IonWorks Barracuda高通量全自动膜片钳系统多次加样检测方法的优势                          特点:• 超高通量——可以满足大批量化合物筛选的需求• 每小时> 6,000数据点• 384通道同时记录• 超低的运行成

hERG-钾离子通道高通量安全性筛选(二)

材料和方法稳定转染人Kv11.1 通道的中国仓鼠卵巢细胞(CHO)来自ChanTest 公司(Cleveland, OH)。本实验中所使用的所有试剂和药品均来自Sigma-Aldrich(St. Louis, MO).hERG 离子通道多次加样方法的开发多次加样的方法中细胞需要进行多次的溶液交换并且

脑智卓越中心发现钾离子通道调控新机制

  1月6日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了题为DNA topoisomerase 2-associated proteins PATL1 and PATL2 regulate the biogenesis of hERG K+ channels的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智

生物膜离子通道作用于钾通道的药物

作用于钾通道的药物钾通道分布广泛,有数十种类型;⑴瞬时外向钾通道:广泛存在于心肌细胞生理特性:电压依赖性、时间依赖性、频率依赖性、失活。表现为瞬时外向电流(Ito),随后关闭。Ito是参与心肌复极主要离子流。⑵延迟外向整流钾通道:延迟外向整流钾通道电流(Ik)可分为快激活整流钾电流(Ikr)和慢激活

科学家开发出应用荧光光谱技术研究膜蛋白运动的新方法

加拿大和美国科学家联合研究小组开发出一种应用荧光光谱技术观察研究单个膜蛋白运动的新方法。膜蛋白的主要功能是控制细胞与其周边环境的离子交换。专家认为,该项研究成果有助于人们增强对离子通道的认识和了解。相关研究文章发表在最新出版的《美国国家科学院院报》上。 离子通道类似于一台小型纳米机器或纳米阀门,如

膜蛋白化学全合成及单分子通道检测研究取得新进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员郑基深在清华大学教授刘磊和强磁场科学中心研究员田长麟共同指导下发展了膜蛋白化学全合成新方法,合成了全长流感病毒通道蛋白M2及内向整流钾离子通道蛋白Kir5.1膜嵌入结构域,并和强磁场中心的博士生余木合作,应用单分子通道检测方法实现了化学全合

著名华人院士伉俪Nature子刊揭示肿瘤新靶点

  来自加州大学旧金山分校、多伦多儿童医院等处研究人员揭示,进化上功能保守的EAG2钾通道可作为脑肿瘤的一个治疗靶点。这一重要的研究发现发布在8月10日的《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上。  领导这一研究的是学术界著名的华人科学家夫妻詹裕农(Yuh-Nung Jan)

著名华裔学者发表最新癌症综述

  加州大学旧金山分校、Howard Hughes医学院(HHMI)的著名华裔科学家叶公杼(Lily Yeh Jan),在本期的《细胞生物学杂志》上发表了综述文章,探讨了癌症中的钾离子通道。  詹裕农(Yuh-Nung Jan) 叶公杼是著名的华裔科学家伉俪,1996年二人同时当选为美国科学院院士,

羟自由基激活的钾离子通道参与胁迫诱导的细胞凋亡

Conflux + I&E Flux + I&M Flux = 细胞内外离子/分子同时检测完整方案羟自由基激活的K+外流参与细胞凋亡羟自由基激活的钾离子通道参与胁迫诱导的细胞凋亡 图注:活性氧诱导拟南芥根部K+外流A:1mM Cu/a处理后伸长区K+外流图;B:10mMH2O2诱导后成熟区K+外流图

应用FLIPR-钾离子通道检测试剂盒对hERG通道阻断...(二)

应用FLIPR 钾离子通道检测试剂盒对hERG通道阻断剂特性的分析电生理实验为便于结果比较,所有同样的hERG 通道阻断剂均在IonWorks Barracuda1 全自动膜片钳系统进行了检测得到相应的IC50 值(图4)。为观察化合物的频率依赖性效应,电压刺激命令均以0.1Hz 频率在加样前后分别

应用FLIPR-钾离子通道检测试剂盒对hERG通道阻断...(一)

应用FLIPR 钾离子通道检测试剂盒对hERG通道阻断剂特性的分析简介药物诱导的hERG (human ether-a go-go-related gene) 离子通道被阻断可能导致严重的致死性室性心律失常——尖端扭转型室性心动过速(torsade de pointes, TdP)。近年来,一批

HCN1基因的结构特点及主要作用

该基因编码的膜蛋白是一个超极化激活的阳离子通道,参与心脏和神经元的固有起搏电流。编码蛋白可与其他成孔亚单位发生均二聚或异二聚,形成钾通道这个通道可能是酸味的受体.

上海生科院揭示离子通道功能调控机制

  2月4日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所蔡时青组在《神经科学杂志》发表了题为《线虫Kv4钾离子通道KChIP辅助亚基调控肌肉兴奋性和控制雄虫交配行为》的研究论文。文章报道了线虫KChIP辅助亚基通过促进Kv4钾离子通道的生成,调控神经元和肌肉细胞的兴奋性,进而影响动物的一些重要行为。

Nature:在线粒体中鉴定出一种ATP敏感性的钾离子通道

  线粒体以ATP的形式为内源性反应提供化学能,它们的活性必须满足细胞能量需求,但是将这种细胞器性能与ATP水平相关联在一起的机制却知之甚少。  在一项新的研究中,来自意大利帕多瓦大学的研究人员证实一种存在于线粒体中的蛋白复合物介导ATP依赖性钾电流,这种蛋白复合物称为mitoKATP。相关研究结果

生物膜离子通道的离子通道特性

离子通道特性1、选择性:指一种通道优先让某种离子通过,而另一些离子则不容易通过该种通道的特性。例如钠通道开放时,钠离子可通过,而钾离子则不能通过。2、开关性:离子通道存在两种状态,即开放和关闭状态。多数情况时,离子通道是关闭的,只在一定的条件下开放。通道由关闭状态转为开放的过程称为激活,由开放转为关

生物膜离子通道的离子通道分类

离子通道的开放和关闭,称为门控。根据门控机制的不同,将离子通道分为三大类:⑴电压门控性,又称电压依赖性或电压敏感性离子通道:因膜电位变化而开启和关闭,以最容易通过的离子命名,如钾、钠、钙、氯通道四种主要类型,各型又分若干亚型。⑵配体门控性,又称化学门控性离子通道。由递质与通道蛋白质受体分子上的结合位

离子通道分类

离子通道的开放和关闭,称为门控。根据门控机制的不同,将离子通道分为三大类:⑴电压门控性,又称电压依赖性或电压敏感性离子通道:因膜电位变化而开启和关闭,以最容易通过的离子命名,如钾、钠、钙、氯通道四种主要类型,各型又分若干亚型。⑵配体门控性,又称化学门控性离子通道。由递质与通道蛋白质受体分子上的结合位

生物膜离子通道的疾病离子通道改变

疾病离子通道改变病变中的离子通道改变是指由于某一疾病或药物引起某一种或几种离子通道的数目、功能甚至结构变化。如老年性痴呆症(AD):大量的研究发现患者体内的一些内源性致病物质如β淀粉样蛋白、β淀粉样蛋白前体、早老素蛋白 与钾通道、钙通道功能异常密切相关,可能通过影响钾通道、钙通道的本身结构和或调节过

生物膜离子通道的离子通道病介绍

编码离子通道亚单位的基因发生突变/ 表达异常或体内出现针对通道的病理性内源性物质时,使通道的功能出现不同程度的削弱或增强,从而导致机体整体生理功能的紊乱,出现某些先天性和后天获得性疾病。可分为先天性离子通道病(geneticchannelopathy) 和获得性离子通道病(acquiredchann

通道蛋白的分类

  其主要分为两大类:水通道蛋白和离子通道蛋白  通道蛋白可以是单体蛋白,也可以是多亚基组成的蛋白,它们都是通过疏水的氨基酸链进行重排,形成水性通道。通道蛋白本身并不直接与小的带电荷的分子相互作用, 这些小的带电荷的分子可以自由的扩散通过由脂双层中膜蛋白带电荷的亲水区所形成的水性通道。通道蛋白的运输

新抗新冠病毒药物潜在作用靶点—新冠病毒包膜蛋白

  新冠病毒已经感染超过1.5亿人次,并导致300多万人死亡,然而迄今尚无用于新冠肺炎的特效药物。新靶点的发现和确证对于抗新冠病毒药物研发具有重要意义。  2021年6月10日,中科院上海药物所高召兵、李佳、沈敬山,以及武汉病毒所张磊砢、昆明动物所郑永唐联合研究团队在Cell Research 发表

HCN1基因突变与药物因子介绍

该基因编码的膜蛋白是一个超极化激活的阳离子通道,参与心脏和神经元的固有起搏电流。编码蛋白可与其他成孔亚单位发生均二聚或异二聚,形成钾通道这个通道可能是酸味的受体[由RefSeq提供,2011年10月]The membrane protein encoded by this gene is a hyp

HCN1基因编码功能及结构描述

该基因编码的膜蛋白是一个超极化激活的阳离子通道,参与心脏和神经元的固有起搏电流。编码蛋白可与其他成孔亚单位发生均二聚或异二聚,形成钾通道这个通道可能是酸味的受体[由RefSeq提供,2011年10月]The membrane protein encoded by this gene is a hyp

HCN1基因编码功能及结构描述

该基因编码的膜蛋白是一个超极化激活的阳离子通道,参与心脏和神经元的固有起搏电流。编码蛋白可与其他成孔亚单位发生均二聚或异二聚,形成钾通道这个通道可能是酸味的受体[由RefSeq提供,2011年10月]The membrane protein encoded by this gene is a hyp

膜蛋白是什么

根据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置,膜蛋白基本可分为两大类:外在膜蛋白和内在膜蛋白。外在膜蛋白约占膜蛋白的20%~30%,分布在膜的内外表面,主要在内表面,为水溶性蛋白,它通过离子键、;氢键与膜脂分子的极性头部相结合,或通过与内在蛋白的相互作用,间接与膜结合;内在蛋白约占膜蛋白的70%~80%,是

膜蛋白的功能

1、单纯扩散:脂溶性物质由膜的高浓度区一侧向膜的低浓度区一侧顺浓度差跨膜的移动过程。顺浓度差,不耗能;无需膜蛋白帮助;最终使转运物质在膜两侧的浓度差消失。2、易化扩散:非脂溶性或脂溶性较小的物质在膜蛋白质的帮助下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。载体转运——小分子亲水物质。蛋白质有结构特异性