我国科学家在离子通道精确从头设计领域再获突破
记者10月20日获悉,西湖大学生命科学学院卢培龙研究团队联合西湖大学李波等团队,历时六年实现两项“世界首次”——首次实现电压门控阴离子通道的精确从头设计、首次完成人工设计离子通道蛋白的体内实验,推动蛋白质设计领域实现重要突破。相关研究日前刊发在《细胞》期刊。“在人体内,神经细胞、肌肉细胞等大部分细胞的表面,都分布着离子通道。它们的任务是连接细胞内外,精准传递信息。”卢培龙介绍,天然电压门控离子通道能感知电压变化控制“开关”,还可筛选特定离子,如同“安检闸机”。西湖大学科研团队首次实现电压门控阴离子通道的精确从头设计。西湖大学供图卢培龙团队曾于2020年实现跨膜孔蛋白的从头设计,但设计天然电压门控离子通道难度极高:通道需稳固镶嵌细胞膜、具备电压感应“闸机”、精准筛选离子,且要从静态设计转向动态响应,此前尚无先例。研究团队尝试先打造稳定通道骨架。结合传统蛋白质设计算法与深度学习方法,研究团队成员周晨从头生成五聚体跨膜蛋白——俯视如五......阅读全文
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
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
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
生物膜离子通道的离子通道生理功能
⑴提高细胞内钙浓度,从而触发肌肉收缩、细胞兴奋、腺体分泌、钙依赖性离子通道开放和关闭、蛋白激酶的激活和基因表达的调节等一系列生理效应。⑵在神经、肌肉等兴奋性细胞,钠和钙通道主要调控去极化,钾主要调控复极化和维持静息电位,从而决定细胞的兴奋性、不应性和传导性。⑶调节血管平滑肌舒缩活动,其中有钾、钙、氯
什么是离子通道
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。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关。例如,感受器电位的发生,神经兴奋与传导和中枢神经系统的调控功能
离子通道的特性
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,由开放转为关闭状态的过程
什么是离子通道
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。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关。例如,感受器电位的发生,神经兴奋与传导和中枢神经系统的调控功能
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
电压门控离子通道介绍
电压门控离子通道(Voltage-gated Ion Channel)主要有钠、钾、钙等离子通道,通常由同一亚基的四个跨膜区段围成孔道,孔道中有一些带电基团(电位敏感器)控制闸门。
为最大离子通道揭开“面纱”
5月3日凌晨,国际顶尖学术期刊《自然》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所国家蛋白质科学中心(上海)周界文研究组与美国哈佛大学医学院研究团队的一项研究成果,该研究采用核磁技术结合电镜技术,首次揭示了线粒体钙离子单向转运蛋白MCU跨膜核心区域的三维结构,这是迄今为止使用
离子通道的生理功能
⑴提高细胞内钙浓度,从而触发肌肉收缩、细胞兴奋、腺体分泌、钙依赖性离子通道开放和关闭、蛋白激酶的激活和基因表达的调节等一系列生理效应。⑵在神经、肌肉等兴奋性细胞,钠和钙通道主要调控去极化,钾主要调控复极化和维持静息电位,从而决定细胞的兴奋性、不应性和传导性。⑶调节血管平滑肌舒缩活动,其中有钾、钙、氯
电压门控离子通道的原理
当跨膜电位发生变化时,电敏感器在电场力的作用下产生位移,响应膜电位的变化,造成闸门的开启或关闭。孔道口的孔径和电荷分布形成离子选择器,但并非对其它离子绝对不通透。
电压门控离子通道的定义
当跨膜电位发生变化时,电敏感器在电场力的作用下产生位移,响应膜电位的变化,造成闸门的开启或关闭。孔道口的孔径和电荷分布形成离子选择器,但并非对其它离子绝对不通透。
离子通道是什么意思
生物膜离子通道(ion channels of biomembrane)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。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关
离子通道型受体的分布
离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体,即配体门通道(ligand-gated channel)。主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞,其信号分子为神经递质。
电压门控离子通道的定义
当跨膜电位发生变化时,电敏感器在电场力的作用下产生位移,响应膜电位的变化,造成闸门的开启或关闭。孔道口的孔径和电荷分布形成离子选择器,但并非对其它离子绝对不通透。
递质门控离子通道的定义
中文名称递质门控离子通道英文名称transmitter-gated ion channel定 义神经和肌细胞突触后膜结合上专一性的细胞外神经递质才开放的离子通道。具有将化学信号转变为电信号的功能。能使突触后质膜的通透性发生改变,从而引起膜电位改变,促使神经冲动传递下去。应用学科细胞生物学(一级学科
生物膜离子通道简介
活体细胞不停地进行新陈代谢活动,就必须不断地与周围环境进行物质交换,而细胞膜上的离子通道就是这种物质交换的重要途径。人们已经知道,大多数对生命具有重要意义的物质都是水溶性的,如各种离子,糖类等,它们需要进入细胞,而生命活动中产生的水溶性废物也要离开细胞,它们出入的通道就是细胞膜上的离子通道。
离子通道型受体功能介绍
离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体,即配体门通道(ligand-gated channel)。主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞,其信号分子为神经递质。神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构象,导致离子通道的开启或关闭,改变质膜的离子通透性,在瞬间将胞外化学信号转换为电信号,继而改变突触后细
电压门控离子通道的定义
电压门控离子通道(Voltage-gated Ion Channel)主要有钠、钾、钙等离子通道,通常由同一亚基的四个跨膜区段围成孔道,孔道中有一些带电基团(电位敏感器)控制闸门。
离子通道是什么意思
生物膜离子通道(ion channels of biomembrane)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。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关
几种不同的门控离子通道
配体门通道(ligand gated channel)、电位门通道(voltage gated channel)、环核苷酸门通道(Cyclic Nucleotide-Gated Ion Channels)和机械门通道(mechanosensitive channel)。不同通道对不同离子的通透性不同
离子通道型受体的作用
离子通道型受体(ionotropic receptor),离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体。这种离子通道受体与受电位控制的离子通道不同,它们的开放或关闭直接接受化学配体的控制,这些配体主要为神经递质。离子通道受体信号转导的最终作用是导致了细胞膜电位改变,即是通过将化学信号转变成为电信号而影响
递质门控离子通道的定义
中文名称递质门控离子通道英文名称transmitter-gated ion channel定 义神经和肌细胞突触后膜结合上专一性的细胞外神经递质才开放的离子通道。具有将化学信号转变为电信号的功能。能使突触后质膜的通透性发生改变,从而引起膜电位改变,促使神经冲动传递下去。应用学科细胞生物学(一级学科
Cell解决离子通道的重要争议
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。日前科学家们发现,细胞的钠离子通道和钙离子通道采用相同的方式,对离子的流入量进行控制。这项发表在Cell杂志上的成果,将有助于人们开发
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。
离子通道型受体的基本介绍
离子通道型受体(ionotropic receptor),离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体。这种离子通道受体与受电位控制的离子通道不同,它们的开放或关闭直接接受化学配体的控制,这些配体主要为神经递质。离子通道受体信号转导的最终作用是导致了细胞膜电位改变,即是通过将化学信号转变成为电信号而影响
院士伉俪Cell深度解析离子通道
来自加州大学旧金山分校,霍德华休斯医学院等处的研究人员利用TMEM16F敲除小鼠模型,发现了细胞质膜上出现磷脂紊乱的一种新机制,磷脂紊乱是血小板凝固过程中血小板激活的一个关键前步骤,相关成果公布在Cell杂志上,在网络版Cell杂志上还可以观看到对文章几位作者的专访视频。 领导这一研究的是