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遗传发育所发现Calpain蛋白酶活化新机制

维持体内蛋白水平的稳态平衡对于生物个体的生理状态和病理发生十分重要。Calpain是一类在多种生物体内广泛表达的钙依赖的蛋白酶,且与多种生理功能和病理过程如局部脑缺血和神经退行性疾病等相关。在正常生理状态下,细胞内钙浓度平均水平只有100纳摩尔,远低于体外激活Calpain所需的微摩尔和毫摩尔钙浓度。在体内正常钙浓度条件下,Calpain是如何被激活以发挥其正常生理功能的?这是自发现Calpain以来,calpain研究中的重要科学问题。 利用传统模式动物果蝇的神经肌肉接头作为实验体系,前期研究在遗传发育所研究员张永清的指导下,中国科学院大学埃及留学生Elsayed Metawally等通过遗传学筛选发现,在体内瞬间高钙的刺激下,Calpain能特异性地负调控兴奋性突触谷氨酸受体GluRIIA总蛋白水平和在突触的表达水平,从而调控神经突触的传导功能(Metwally et al., J Neurosci. 2019)。进一......阅读全文

同一课题组连发Cell、Nature文章探究钙流机制

  来自美国天普大学医学院和宾夕法尼亚大学的一个科学家团队朝着解答一个数十年的谜题即调控线粒体钙离子流入的必要机制迈出了重要的两步。研究成果分别发布在近期的Cell和Nature Cell Biology杂志上。   在第一项研究中,研究人员证实线粒体蛋白MICU1被用于在正常条件下建立适当的

Cell:线粒体上的安全阀

  合成细胞能源ATP是绝大多数细胞的基础,了解线粒体合成ATP的机制将有助于治疗癌症、心血管疾病、神经退行性疾病以及多种罕见线粒体疾病。   两年前,美国宾州大学佩雷尔曼医学院生理学教授Kevin Foskett及其同事发现了控制ATP的基本生物学过程,即细胞其他区域与线粒体间不断的钙离子往

选择性杀死癌细胞的新策略

  本周在《Cell Reports》杂志发表的一项研究中,宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员指出,抑制钙离子到细胞动力室——线粒体的转移,可特异性地对癌细胞产生毒性。  本文资深作者、生理学系主任Kevin Foskett博士指出:“这表明,线粒体的钙依赖性,是癌细胞的一种新特征。这种对‘钙离

PNAS:一种心脏病疗法受到质疑

  研究人员很早就有充分的理由相信,阻断进入心脏和脑细胞线粒体的钙离子流,是防止心脏病发作和中风所致损伤的一种方法。但是最近,美国约翰霍普金斯大学的科学家们,在对心脏细胞缺乏关键钙离子通道的转基因小鼠进行研究后,似乎对这一理论提出了质疑。相关研究结果发表在本周的《美国国家科学院院刊》(PNAS)。延

潘欣/张学敏团队发现细胞有丝分裂进程的能量供给机制

  线粒体是为细胞活动提供能量的发电厂,但它的发电功率并非一成不变,而是根据需求适时调整。细胞在经历许多特定关键事件时是高度耗能的,例如在有丝分裂中期,要将体积“巨大”的染色体在赤道板全部“吊装”到位和排列整齐,并通过纺锤体微管系统将这些“庞然大物”拉向两极,需要超大功率“电力”设备才能驱动。但是,

线粒体损伤与检测方法研究进展

作者:左钱飞,张海献,鲁鹏飞  摘 要:线粒体是细胞活动的“能源工厂”,在各种致病因素作用下线粒体极易出现各种结构和功能损伤,这在疾病的发展中起着十分重要的影响,文章就线粒体结构和功能损伤及其检测方法作一综述。   关键词:线粒体损伤;mtDNA;凋亡   Abstract:Mi

源自肿瘤的TGF-β抑制人CD4+T细胞抗肿瘤免疫反应机制

  肿瘤中的转化生长因子β(TGF-β)产生与肿瘤转移和患者预后不良有关。这与TGF-β的促肿瘤作用和免疫抑制作用有关。然而,TGF-β的肿瘤抑制活性也已有报道。因此,尽管TGF-β是一种有希望的癌症治疗靶标,但是如果想要充分利用它的潜力,那么需要对它的细胞效应进行确切的了解。  在一项新的研究中,

离子细胞化学实验 ——钙离子细胞化学具体方法

离子细胞化学可用来显示细胞内离子定位分布,目前用得比较多的是显示细胞内钙的分布,通常需结合EDX能谱分析。细胞内钙离子分布是高度隔室化的,形成钙离子浓度不同的钙池,正常情况下,细胞内胞浆、线粒体、核等部位都有钙的分布;在大多病理情况下(如缺血、缺氧、中毒等),细胞内钙可升高,并且进入到细胞内的钙很多

线粒体移植提高神经胶质瘤辐射敏感性方面获进展

  线粒体是人体正常细胞内的“能量工厂”,维持机体正常生理功能。然而,大量临床样本表明:多种肿瘤细胞内线粒体缺陷使得能量供给发生转变,启动步骤更为简单的、不需要氧气的糖酵解方式快速供能,更适应肿瘤细胞的恶性增殖以及乏氧微环境的需要;其次,糖酵解的产物乳酸能够为肿瘤细胞生存提供酸性环境;最后,线粒体缺

肝损伤与肝细胞凋亡

【关键词】  肝细胞    肝细胞凋亡的病理学特征为肝细胞的嗜酸性变,又称嗜酸性坏死。表现为个别肝细胞胞浆的嗜伊红性增强,胞核固缩直至消失,形成嗜酸小体(eosinophilic body),脱离肝细胞索坠入肝窦或窦间隙。周围可出现CTL、枯否细胞,将凋亡小体

右美托咪定的心肌保护作用机制研究进展

  右美托咪定(dexmedetomidine,DEX)具有镇静、镇痛、抗焦虑和抑制交感神经活性等药理作用,相较于同类型药物可乐定,DEX有更高的选择性和内在活性;由于其对呼吸抑制轻微,并能维持非快速动眼睡眠,且便于唤醒,因此常被用于围术期镇静。  同时,DEX还具有抗快速心律失常、抗缺血再灌注损伤

《Nature》报道钙离子途径揭示心脏病新治疗靶点

  科学界一致认为线粒体的钙离子输送量是心脏工作强度,或是由能量带动的心脏跳动强度的重要衡量指标。天普大学Lewis Katz医学院(LKSOM)和其他机构的科学家们已经鉴定了在压力条件下的线粒体钙离子途径。但是他们仍有一个疑问:钙离子交换是否也是正常心脏功能的必要条件?  如今,利用新研制出的突变

《Nature》报道钙离子途径揭示心脏病新治疗靶点

  科学界一致认为线粒体的钙离子输送量是心脏工作强度,或是由能量带动的心脏跳动强度的重要衡量指标。天普大学Lewis Katz医学院(LKSOM)和其他机构的科学家们已经鉴定了在压力条件下的线粒体钙离子途径。但是他们仍有一个疑问:钙离子交换是否也是正常心脏功能的必要条件?  如今,利用新研制出的突变

走在最前沿 中国科学家突破干细胞分化观点

  来自中科院健康科学研究所,上海交通大学瑞金医院等处的研究人员发现一种以往认为是促凋亡因子的细胞因子能在胚胎干细胞早期分化过程中发挥着抗凋亡作用,这揭示了胚胎干细胞分化过程中的凋亡活动与胚层分化命运决定之间的关联和其调控新机制。这一研究成果公布在《Cell Death and Differenti

NOVOstar钙流检测系统在量度分离线粒体对钙离子吸收中...

NOVOstar钙流检测系统在量度分离线粒体对钙离子吸收中的应用实而不华的钙流检测系统-NOVOstar 中科院上海生科院神经所刚于七月份在著名科学期刊PNAS (vol.110, no.27, 11011-11016) 发表了题为《Canonical transient receptor

研究发现肝脏肿瘤逃脱自然杀伤细胞免疫监视新机制

  自然杀伤细胞(Natural killer cells, NK cells)是一种效应性淋巴细胞,在人体抗肿瘤过程中发挥重要作用,但是,仍然有一些肿瘤细胞能够逃避机体NK细胞的攻击,逐步发生发展,侵袭转移,严重危害人体健康,其机理有待进一步探讨。  中国科学技术大学生命学院教授魏海明和田志刚课题

英国利兹大学:发现与线粒体肌病相关的基因

  英国利兹大学近日发布新闻公报称,该校研究人员与伦敦大学学院以及荷兰、意大利同行合作研究发现,MICU1基因突变与一种特定的大脑与肌肉疾病——线粒体肌病有密切关联。这是研究人员首次明确线粒体肌病与基因缺陷的直接联系,为了解这一疾病的遗传病因提供了宝贵线索,对未来新疗法的开发具有重要意义。  线粒体

JBC:胰腺癌的致命弱点

  胰腺癌是一种预后差的侵袭性癌症,癌细胞对化疗和放疗高度抵抗,目前治疗这一疾病的方法很有限。曼彻斯特大学的科学家们发现了胰腺癌的致命弱点,对其加以利用将能更有效的治疗胰腺癌患者,文章发表在本月的Journal of Biological Chemistry杂志上。   领导这项研究的Dr J

热休克蛋白HSP对细胞凋亡的调节作用

细胞凋亡是生物发育过程中或在正常生理状态下清除衰老及受损细胞的一种普遍现象。细胞凋亡的发生受胞外或胞内的多种刺激源所诱导,其中热休克蛋白(热激蛋白)是细胞凋亡的调控因子之一。细胞是通过调节自身的防御系统来适应环境胁迫,并且根据胁迫程度的强弱,利用自身遗传机制或调控自身状态抵抗胁迫,或

脂质稳态可以借钙离子依赖的线粒体代谢维持

  脂肪组织是机体内脂肪代谢的核心,其功能出现异常会导致各类生理紊乱从而危及人类健康。Seipin基因突变导致严重的脂肪组织发育和脂肪储积缺陷(Lipodystrophy:脂肪营养不良)并伴有非脂肪组织脂质异位储积。Seipin基因编码了从酵母、果蝇到人类都非常保守的内质网蛋白,然而其蛋白的分子功能

热休克蛋白HSP对细胞凋亡的调节作用

  细胞凋亡是生物发育过程中或在正常生理状态下清除衰老及受损细胞的一种普遍现象。细胞凋亡的发生受胞外或胞内的多种刺激源所诱导,其中热休克蛋白(热激蛋白)是细胞凋亡的调控因子之一。细胞是通过调节自身的防御系统来适应环境胁迫,并且根据胁迫程度的强弱,利用自身遗传机制或调控自身状态抵抗胁迫,或主动诱发细胞

揭秘脑神经元线粒体与胞质之间钙瞬变的概率性耦合

  Nature Communications在线发表了北京大学分子医学研究所程和平团队和纽约大学医学院甘文标团队的合作论文“Brain Activity Regulates Loose Coupling between Mitochondrial and Cytosolic Ca2+ Transi

抗原肽为细胞分裂助力

研究发现,抗原肽细胞的分裂与线粒体蛋白(mitochondrial protein)的转运相关。生存就意味着需要生长(grow)、反应(respond)、复制(reproduce)和适应(adapt)。所有这些过程都需要能量,而大多数真核生物的能量供应都需要依靠线粒体的氧化磷酸化作用(oxidati

Nat Genet:MICU1基因突变导致线粒体肌病

  近日,英国利兹大学专家发现一种新的基因突变,将有助于医生更准确诊断儿童特定类型的大脑疾病和肌肉疾病。   线粒体肌病会导致肌肉无力,运动障碍和学习困难,在英国,影响超过70,000人。新研究第一次揭示一个特定基因MICU1的突变与肌病密切相关。这一发现便于更好的了解疾病的遗传原因。   来自

激光扫描共焦显微镜技术及应用(二)

五、激光扫描共焦显微镜技术的应用定位、定量三维重组动态测量¨ 活细胞或组织内游离Ca2+浓度的测量¨ 活细胞内H+浓度( pH值)的测量¨ 自由基的检测¨ 药物进入细胞的动态过程、定位分布及定量 应用:细胞膜电位的测量      荧光漂白恢复(FRA

抗心肌血损伤药物研究

激活α1-肾上腺素受体(α1-ARs)可以对抗缺血/再灌损伤的心肌产生保护作用,但是参与心肌保护作用的α1-AR亚型及其保护机制尚未完全阐明。中科院上海生命科学研究院健康所分子心脏学研究组博士生高鸿和陈乐在攻读博士学位期间,在其导师杨黄恬研究员的指导下,研究证明了α1肾上腺素受体激动剂phenyle

国际钙信号前沿研讨会在京举行

  由中国生物物理学会、美国生物物理学会主办,中国生物物理学会和北京大学承办的“国际钙信号前沿研讨会”(New Horizons in Calcium Signaling)暨“第八届中国钙信号研讨会”(CSCS-2010),于2010年10月10-13日在北京召开。本次会议共收到来自中、美及亚欧各国

PNAS:阿尔茨海默症早期的神经元代谢

  在阿尔茨海默症中,糖、脂肪和钙离子的代谢受到破坏,而这会导致神经元的死亡。内质网与线粒体的连接对于细胞能量代谢很重要,现在瑞典Karolinska医学院的研究人员首次向人们展示了,这种连接在阿尔茨海默症早期发生的改变,揭示了神经元代谢与阿尔茨海默症发展的关联。文章将发表在美国国家科学院院刊PNA

热休克蛋白HSP对细胞凋亡的调节作用(二)

C.起源于细胞核的凋亡信号及HSP的调控 细胞核内DNA的断裂是细胞凋亡的一种生化特征,是由于特异的核酸内切酶活化后将染色质切割成较短的DNA片段。但是,DNA的损伤也可能是一个细胞凋亡级联反应的早期信号转导事件,经研究认为:当DNA发生断裂后,组蛋白H1.2转运至细胞质,通过激活Bcl-2蛋白-B

检测细胞凋亡的实验方法比较

◆ TUNEL 与 ELISA 检测凋亡的方法比较TUNEL法   细胞凋亡中, 染色体DNA双链断裂或单链断裂而产生大量的粘性3'-OH末端,可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdT)的作用下,将脱氧核糖核苷酸和荧光素、过氧化物酶、碱性磷酸酶或生物素形成的衍生物标记到DNA的3