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蛋白质工程技术助力探索离子通道激活机制

近日,北京师范大学王友军课题组及美国德克萨斯州A&M大学Yubin Zhou课题组采用蛋白质工程技术,巧妙地实现了膜蛋白在亚细胞器和质膜之间定位的切换,为研究细胞器膜蛋白的结构和功能提供了更加便捷的手段和新的思路。基于此方法,本文的一作郑思思、马国林、何涟“驱使”内质网定位蛋白STIM(Stromal interaction molecule)转位到质膜上,并进一步鉴定出了STIM蛋白上的一个关键位点,实现了STIM 同源蛋白STIM1和STIM2之间功能的“一键”(单点突变)互换,从而阐明了STIM1和STIM2不同的分子特性及激活机制。该研究成果“Identification of molecular determinants that govern distinct STIM2 activation dynamics”以长文形式发表于PLOS Biology。 钙库操纵的钙内流(Store-operated ......阅读全文

Cell:离子通道的“阴阳调控系统”

  来自约翰霍普金斯大学的研究人员报道称,发现一种常见蛋白质在控制离子通道的开关上起着与以往认为的完全不同的作用。  钠离子通道和钙离子通道是细胞上非常关键的门户,允许钠离子和钙离子进入细胞。许多重要的生命过程都依赖于正确的钠离子和钙离子浓度,例如健康大脑中的信息交流和心脏收缩。以及许多其他的过程。

水分子能够快速地通过细胞膜脂双层的原因

  决定物质通过脂肪双层之速率的重要因素之一,即是该物质的脂溶性(lipid solubility)。举例来说,氧、氮、二氧化碳及酒精的脂溶性都非常高,因此它们可以直接溶解在脂肪双层中而扩散通过细胞膜,就如同一般在水溶液中的扩散情形一样。很明显的,这些物质通过细胞膜的扩散速率会与其脂溶性直

河鲀毒性为何那么强?颜宁在Science发文给你答案

   “蒌蒿满地芦芽短,正是河豚欲上时”;河豚(又名河鲀)是饕餮们的心头好,却又因为其足以致死的毒性而令人胆战心惊,即便如此,依然抑制不住吃货们数千年来前赴后继。在河鲀毒素的化学成分为人所知之前,河鲀的毒性就已经被广泛记载,其踪迹可见《山海经》、《神农本草经》、《本草纲目》等,在埃及、日本、墨西哥等

清华大学颜宁研究组在《自然》发文

  9月1日,清华大学医学院颜宁教授研究组在《自然》(Nature)期刊发表题为《电压门控钙离子Cav1.1通道3.6埃分辨率结构》(Structure of the voltage-gated calcium channel Cav1.1 at 3.6 angstrom resolution)的研

我国学者提出离子通道动态双构象转换的选择性新机制

  中国科学技术大学田长麟教授研究组与德国莱布尼茨分子药物所Adam Lange及孙涵课题组合作,应用固体核磁共振、单通道电生理及分子动力学模拟等方法揭示了NaK离子通道的离子选择性新机制。该研究成果以 A single NaK channel conformation is not enough

新型阳离子通道TRIC研究取得进展

  钙离子作为第二信使,在细胞生命活动中发挥重要作用。肌浆网/内质网膜上RyR受体和IP3R是钙离子释放的重要通道,而SERCA蛋白是钙库吸收钙离子的重要离子泵。这些蛋白质机器的顺利发挥功能有赖于一系列离子通道的共同参与和协同完成。新型离子通道TRIC在钙离子释放过程中提供反向离子电流,帮助钙离子顺

新型阳离子通道TRIC研究取得进展

  钙离子作为第二信使,在细胞生命活动中发挥重要作用。肌浆网/内质网膜上RyR受体和IP3R是钙离子释放的重要通道,而SERCA蛋白是钙库吸收钙离子的重要离子泵。这些蛋白质机器的顺利发挥功能有赖于一系列离子通道的共同参与和协同完成。新型离子通道TRIC在钙离子释放过程中提供反向离子电流,帮助钙离子顺

全自动膜片钳技术及其在药物筛选中的应用

一:全自动膜片钳技术介绍:膜片钳技术被称为研究离子通道的“金标准”。是研究离子通道的最重要的技术。目前膜片钳技术已从常规膜片钳技术(Conventional patch clamp technique)发展到全自动膜片钳技术(Automated patch clamp technique)。传统

霾不息,烟可戒?成瘾者有路难归

  吸烟严重危害个人和公众健康。我国每年和吸烟相关的死亡人数在140万左右。烟草中导致上瘾的成分主要是尼古丁。吸烟成瘾是一种慢性易复发的脑疾病。复吸主要由吸烟渴望和戒断症导致。戒断后复吸的几率高达75%。戒烟非常困难但结合多种方案和考虑个体化差异有望提供更为有效的解决方案。  王泽(宾夕法尼亚大学佩

PNAS解析调控心脏收缩的争议蛋白

  目前,布兰迪斯大学的研究人员,解开了心脏细胞中负责调控心脏收缩蛋白的一个有争议的结构。相关研究结果发表在2014年3月3日的《PNAS》杂志。   电压门控钾离子通道是分布最广、类型最多的一类离子通道,它存在于所有的真核细胞内,主要参与细胞膜静息电位和动作电位复极化过程的调节,决定着动作电位的

Science发布光遗传学重要新技术

  网络化的神经细胞是生物体的控制中心。在线虫中,300个神经细胞就足以引发复杂的行为。为了更好地了解这些网络的特性,研究人员利用光来开启和关闭细胞,观察生物体随之发生的行为。在发表于《科学》(Science)杂志上的一篇新论文中,科学家们报告称有一种蛋白质可使光控神经细胞变得更为容易。它有可能为神

听觉转导中的未解之谜 明确听觉转导的离子通道

  听觉不仅与人们日常生活紧密相关,也是科学领域的重要研究问题之一。亚里士多德定义的五种感官中,介导嗅觉、味觉、视觉、触觉的受体基因已被相继确定。但是,声音感知的核心问题——负责听觉转导的离子通道是由哪个基因编码的,一直是个谜。  复旦大学生命科学学院教授闫致强团队、服部素之团队与东京大学教授濡木理

解开五种感觉受体的最后谜团

   听觉不仅与人们日常生活紧密相关,也是科学领域的重要研究问题之一。亚里士多德定义的五种感官中,介导嗅觉、味觉、视觉、触觉的受体基因已被相继确定。但是,声音感知的核心问题——负责听觉转导的离子通道是由哪个基因编码的,一直是个谜。  复旦大学生命科学学院教授闫致强团队、服部素之团队与东京大学教授濡木

谜团解开!最新研究确认真正的听觉转导离子通道

   听觉不仅与人们日常生活紧密相关,也是科学领域的重要研究问题之一。亚里士多德定义的五种感官中,介导嗅觉、味觉、视觉、触觉的受体基因已被相继确定。但是,声音感知的核心问题——负责听觉转导的离子通道是由哪个基因编码的,一直是个谜。  复旦大学生命科学学院教授闫致强团队、服部素之团队与东京大学教授濡木

上海生科院等首次解析丙型肝炎病毒感染的重要蛋白结构

  北京时间6月6日,国际学术期刊《自然》在线发表了美国哈佛大学医学院、中科院上海生科院生化与细胞所/国家蛋白质科学中心·上海(筹)周界文研究员所带领课题组的最新成果,首次解析了丙型肝炎病毒(hepatitis C virus)感染宿主过程中重要离子通道蛋白p7的精细空间结构以及p7

中科院百人计划连发PNAS、Plant cell

  中科院上海生命科学研究院“百人计划”研究员王永飞,主要研究植物细胞膜离子通道及相关信号传递机制,其中包括离子通道及其调控因子基因的克隆和离子通道在植物激素、CO2以及外源信号传递途径中的作用。近期,其带领的研究小组先后在国际著名学术期刊《PNAS》和《Plant Cell》发表重要学术成果。王永

人体热传感器结构图绘成 缓解慢性疼痛疗法的新方向

带状图表示的TRPV2离子通道结构嵌在细胞膜上。这种离子通道是与痛觉和热觉有关的温度感受器,开发出针对此离子通道的疗法,有望帮助慢性疼痛患者缓解痛苦。  当你摸到一个热炉子,手指会立刻缩回来,因为皮肤里微小的温度传感器探测到了热,并把信号传给了脑:哇!是热!快放开!据美国杜克大学网站近日消息,该校医

科研人员成功预测药物与离子通道相互作用量-效关系

  电压门控离子通道广泛存在于人体中,是人体电信号传导的关键蛋白质,能引起可激活细胞的动作电位,在神经兴奋与传导、中枢神经系统的调控、心脏搏动、平滑肌蠕动和骨骼肌收缩等过程中均起到重要作用。电压门控离子通道的功能缺陷会引发心脑血管、神经精神等方面的疾病,是重要的药物靶点。迄今为止,准确表述配体-离子

上海药物所成功预测药物与离子通道相互作用量-效关系

  电压门控离子通道广泛存在于人体中,是人体电信号传导的关键蛋白质,能引起可激活细胞的动作电位,在神经兴奋与传导、中枢神经系统的调控、心脏搏动、平滑肌蠕动和骨骼肌收缩等过程中均起到重要作用。电压门控离子通道的功能缺陷会引发心脑血管、神经精神等方面的疾病,是重要的药物靶点。迄今为止,准确表述配体-离子

科研人员成功预测药物与离子通道相互作用量-效关系

  电压门控离子通道广泛存在于人体中,是人体电信号传导的关键蛋白质,能引起可激活细胞的动作电位,在神经兴奋与传导、中枢神经系统的调控、心脏搏动、平滑肌蠕动和骨骼肌收缩等过程中均起到重要作用。电压门控离子通道的功能缺陷会引发心脑血管、神经精神等方面的疾病,是重要的药物靶点。迄今为止,准确表述配体-离子

Cell子刊:我们为什么会口渴?

  最近,加拿大麦克吉尔大学健康中心研究所(RI-MUHC)和美国杜克大学的科学家,取得的一项突破性进展,可有助于我们理解“我们的大脑如何感知和防止脱水”。他们确定了位于大脑中的一个关键蛋白的结构,该蛋白参与体内的水合作用,并能控制温度。这项研究结果发表在十月六日的《Cell Reports》,可能

科学家研究发现“少眠基因”

  为什么有的人一天只要睡五六个小时就能神采奕奕,有的人睡10个小时仍然哈欠连天?德国研究人员发现一种“少眠基因”,或许能解释个中原因。  德国慕尼黑大学时间生物学家蒂尔·伦内伯格和卡拉·阿勒布兰特领导这项研究。他们从爱沙尼亚、意大利等7个欧洲国家征集4260名志愿者,研究他们睡眠习惯与基

Nature:光驱动钠离子通道KR2结构被解析

  日本科学家在国际著名期刊《自然》发表学术文章称,他们解析出了光驱动钠离子通道蛋白KR2结构,为未来新一代的光遗传学工具创造了可能。  很多生物都可以吸收光的能量或者感知光的信息,靠的是一种视紫红质分子。这种分子是有一个7个α螺旋跨膜蛋白(视蛋白)通过共价键连接在一个视黄醛分子上。根据视蛋白的种类

《自然—神经学》:研究查明大脑醉酒反应的分子机制

  人喝醉后,通常感觉晕头转向,大脑好像不转了一样,但对于大脑为什么会出现这样的反应却不清楚。美国一项最新研究就查明了醉酒过程中大脑活动的具体分子机制。研究成人员称这将有助于开发针对酒精中毒、药物上瘾甚至癫痫症的新型疗法。   美国索尔克生物研究所科研人员在新一期《自然—神经学》杂志上报告说,酒精

上海科技大学参与发表顶级化学期刊

  我们知道,蝎子、蛇、蜗牛、青蛙和其他动物,可产生数千万甚至亿万种截然不同的毒液。这些毒液可攻击身体内的特定靶标。相关阅读:研究发现一种蜗牛毒液止痛效果比吗啡强5倍;黄蜂毒液杀死癌细胞的策略;科学家钟情毒液治病 特异蛋白质医疗用途广。  对于蝎子叮咬的受害者来说,这意味着厄运。然而,对于科学家而言

冷冻电镜可用来检测化合物

  冷冻电镜(Cryo-electron microscopy,Cryo-EM)能够对快速冷冻在接近天然状态的蛋白复合物进行结构分析。现在,冷冻电镜不仅可用于测定生物大分子的结构,还可用于分子量相对较小的蛋白复合物,包括膜蛋白。这种强大的技术可以弥补传统方法如X射线晶体学(XRD)和核磁共振(NMR

Nature丨两性霉素B可改善囊性纤维化患者的宿主防御能力

  囊性纤维化跨膜传导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR)是一种cAMP激活的ATP门控性ABC(ATP-binding cassette, ABC)转运蛋白类离子通道蛋白,表达于气道,消化道和生殖道上皮细胞的

德国研究发现影响心律的新机制

  显示,一个离子通道如果出现缺损,会增加心律不齐的风险。科学家有望在此基础上研制出治疗心律失常的药物。   心脏拥有自己的“起搏器”,这种特殊的起搏细胞位于右心房的窦房结内。在起搏细胞膜的表面上有一种特殊的蛋白质,名为“超极化激活环核苷酸门控通道”(简称HCN)。   这种离子通道通过允许某种

质谱沙龙第三十四期活动报道

基于芯片多通道纳喷质谱的液滴萃取表面分析(LESA)   华质泰科生物技术(北京)有限公司首席技术官刘春胜博士为大家作了题为《基于芯片多通道纳喷质谱的液滴萃取表面分析(LESA)》的报告,主要介绍了芯片多通道纳喷离子源(TriVersa NanoMa

浙江大学Nature子刊揭示泛素化调控新机制

  来自浙江大学的研究人员证实,E3泛素连接酶CRL4ACRBN可限制大电导钙激活钾通道(BK)的活性,阻止癫痫发生。这一研究发现发表在5月21日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。  论文的通讯作者是浙江大学生命科学研究院的仓勇(Yong Cang)教授,其主要从事