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细胞。神经冲动起始后,会反复地沿着轴突传递,以保证神经系统产生稳定的信息流。轴突是神经元细胞本体的细长延伸结构。 举例来说,如果你的指头碰到了滚烫的火炉,手上的神经细胞就会通过神经冲动与大脑交流,使你避免严重烫伤。 在这一过程中,负责生成电脉冲的钠离子通道蛋白,需要移动到轴突的正确位置。而这篇发表在Developmental Cell杂志上的文章,首次为人们展示了钠离子通道蛋白的具体移动机制。 “这项研究解决了一个非常基本的问题,”领导这项研究的俄亥俄州立大学助理教授Chen Gu说。“只有正确移动和插入到轴......阅读全文
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
颜宁团队首次解析被发现20多年的钠离子通道蛋白
NaChBac是第一个被表征为电压门控的Na +(Nav)通道,已经成为研究Nav通道结构与功能关系的原核原型。在近二十年前发现的NaChBac的结构尚未确定。 2020年6月8日,颜宁团队在PNAS 在线发表题为“Employing NaChBac for cryo-EM analysis
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
鲍岚研究组J-Neurosci解析钠离子通道作用机制
电压门控钠离子通道是可兴奋细胞产生动作电位的基础,其亚型1.8(Nav1.8)选择性分布于外周神经系统,并对炎性痛和神经病理性痛有重要贡献。之前的研究显示,Nav1.8主要定位于背根神经节(DRG)神经元的细胞质内,外周炎症和神经损伤时聚集到坐骨神经中,但是Nav1.8在神经纤维中发生聚集的分子
清华在钠离子通道结构生物学研究取得突破
在国家自然科学基金创新研究群体项目、重点项目(项目编号:31621092,31630017)等支持下,国家杰出青年基金获得者、清华大学颜宁教授通过结构生物学研究,解析了带有辅助性亚基的真核生物电压门控钠离子通道复合体4.0埃分辨率的结构,并提出了钠离子通道快速失活(fast inactivati
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
河豚毒素的作用机制介绍
1982年,美国植物学家韦德-戴维斯发现,海地巫毒教中的回魂大师在药物中使用含有从河鲀提取的毒素粉末,整个过程里中毒者大脑能完全保持清醒,如果能挺过24h,他们就会很快恢复正常,且不会出现并发症。使人们相信他们有使人“死而后生”的能力,即所谓的“还魂术”。其实,这是由于河鲀毒素的特殊结构使其像塞
通道蛋白介导的易化扩散
运输过程借助于穿越脂双分子层的通道蛋白完成。通道蛋白中心是亲水性小孔,不同种类的通道蛋白可分别运输离子,水等小分子。主要运输离子的通道蛋白也称为离子通道,对离子具有高度亲和力和高度选择性。离子通道运输速率高,每秒运输离子数量多达几百万个,载体蛋白每秒运载的分子数目则不足一千个。某些离子通道蛋白星关闭
通道蛋白介导的易化扩散
运输过程借助于穿越脂双分子层的通道蛋白完成。通道蛋白中心是亲水性小孔,不同种类的通道蛋白可分别运输离子,水等小分子。主要运输离子的通道蛋白也称为离子通道,对离子具有高度亲和力和高度选择性。离子通道运输速率高,每秒运输离子数量多达几百万个,载体蛋白每秒运载的分子数目则不足一千个。某些离子通道蛋白星关闭
我科学家填补钠通道结构研究空白
2月10日,清华大学医学院颜宁研究组在《科学》在线发表了《真核生物电压门控钠离子通道的近原子分辨率三维结构》的研究长文,在世界上首次报道了真核生物电压门控钠离子通道(以下简称“钠通道”)的近原子分辨率的冷冻电镜结构,为理解其作用机制和癫痫、心律失常等相关疾病致病机理奠定了基础。 钠通道是所有动
研究发现KIF5B促进电压门控钠离子通道运输及功能
电压门控钠离子通道是可兴奋细胞产生动作电位的基础,其亚型1.8(Nav1.8)选择性分布于外周神经系统,并对炎性痛和神经病理性痛有重要贡献。之前的研究显示,Nav1.8主要定位于背根神经节(DRG)神经元的细胞质内,外周炎症和神经损伤时聚集到坐骨神经中,但是Nav1.8在神经纤维中发生聚集的分子
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。
视觉感受器中的G蛋白介绍
黑暗条件下视杆细胞(或视锥细胞)中cGMP浓度较高,cGMP门控钠离子通道开放,钠离子内流,引起膜去极化,突触持续向次级神经元释放递质。视紫红质(rhodopsin, Rh)为7次跨膜蛋白,含一个11顺-视黄醛。是视觉感受器中的G蛋白偶联型受体,光照使Rh视黄醛的构象变为反式,Rh分解为视黄醛和视蛋
通道蛋白的功能和主要种类
通道蛋白(channel protein)是横跨质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,故又称离子通道。有些通道蛋白形成的通道通常处于开放状态,如钾泄漏通道,允许钾离子不断外流。有些通道蛋白平时处于关闭状态,即“门”不是连续开放的,仅在特定刺激下才打开,而且是瞬时开放瞬时关闭,在几毫秒的
通道蛋白的功能和主要种类
通道蛋白(channel protein)是横跨质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,故又称离子通道。有些通道蛋白形成的通道通常处于开放状态,如钾泄漏通道,允许钾离子不断外流。有些通道蛋白平时处于关闭状态,即“门”不是连续开放的,仅在特定刺激下才打开,而且是瞬时开放瞬时关闭,在几毫秒的
背根神经节参与疼痛机制研究进展
背根神经节(DRG)属外周感觉神经节,背根神经节神经元是躯干、四肢痛觉的初级传入神经元,具有传输和调节机体感觉、接受和传导伤害性感受的功能。痛觉产生过程中,背根神经节作为痛觉传入的初级神经元,在疼痛机制中发挥重要作用,主要表达于背根神经节神经元,与疼痛机制密切相关的离子通道及其受体是实现背根神经
神经所王以政最新PNAS解析关键通道
来自中科院上海生科院神经所,美国NIH等处的研究人员发表了题为“Canonical transient receptor potential 3 channels regulate mitochondrial calcium uptake”的文章,发现瞬时受体电势C(TRPC)通道蛋白参
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
发现小分子调控人源电压门控钠离子通道的结构学基础
电压门控钠离子通道蛋白在产生和传导动作电位中发挥重要作用。在哺乳动物中,基于组织特异性,至少有9种电压门控钠离子通道异构体,其中命名为“Nav1.3”的电压门控钠离子通道蛋白在中枢神经系统中表达量高。有证据表明Nav1.3蛋白的突变与局灶性癫痫和多微脑回畸形疾病有关,因此Nav1.3蛋白可以作为
“重口味”蛭类疗法找到科学依据
作为多种疼痛治疗的重要手段,看似“重口味”的蛭类疗法被国内外的医疗机构和患者所称道。但人们对蛭类发挥镇痛或麻醉作用的机制却不甚了解。科学家们新近从森林山蛭入手,找到了解密的钥匙。 森林山蛭为山蛭科山蛭属动物,主要栖息在潮湿的山区草地或水域附近,体长约3厘米,在印度尼西亚、缅甸、越南、印度以
“重口味”蛭类疗法找到科学依据
作为多种疼痛治疗的重要手段,看似“重口味”的蛭类疗法被国内外的医疗机构和患者所称道。但人们对蛭类发挥镇痛或麻醉作用的机制却不甚了解。科学家们新近从森林山蛭入手,找到了解密的钥匙。 森林山蛭为山蛭科山蛭属动物,主要栖息在潮湿的山区草地或水域附近,体长约3厘米,在印度尼西亚、缅甸、越南、印度以
G蛋白耦联型受体的不同类型
(1)化学感受器中的G蛋白 气味分子与化学感受器中的G蛋白偶联型受体结合,可激活腺苷酸环化酶,产生cAMP,开启cAMP门控阳离子通道(cAMP-gated cation channel),引起钠离子内流,膜去极化,产生神经冲动,最终形成嗅觉或味觉。 (2)视觉感受器中的G蛋白 黑暗条件下
Cell子刊:蛋白通道的转运新解
加州理工学院的化学家首次成功模拟了一个蛋白通道的生物学功能,即允许特定蛋白通过细胞膜的过程。以往原子级别的动态模拟一般只达到纳秒水平,而他们成功进行了一分钟的原子动态模拟,详细展示了Sec易位子的作用机制。化学助理教授Thomas Miller及其研究生Bin Zhang将这项成果发表在Ce
关于促进扩散的通道蛋白的介绍
通道蛋白(channel protein)是横跨质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,故又称离子通道。有些通道蛋白形成的通道通常处于开放状态,如钾泄漏通道,允许钾离子不断外流。有些通道蛋白平时处于关闭状态,即“门”不是连续开放的,仅在特定刺激下才打开,而且是瞬时开放瞬时关闭,在几毫
研究发现Bt蛋白“双杀”进攻通道
4月1日,美国《公共科学图书馆—病理学》发表了Bt杀虫蛋白对棉铃虫的一种新型“双通道”杀虫机制,这一机制由南京农业大学植物保护学院教授吴益东团队发现。 Bt毒素是一种对棉铃虫具有显着活性的杀虫蛋白,我国自1997年开始种植Bt抗虫棉。近年来,田间棉铃虫对Bt杀虫蛋白Cry1Ac抗性个体频率逐渐
70天里第3篇Science-颜宁课题组喜讯不断
9月7日,顶尖学术期刊《科学》杂志在其官网上在线发表了最新一批论文。其中,我们很高兴地看到一篇来自颜宁课题组的研究。值得一提的是,这是在过去的这个暑假里,颜宁课题组发表的第三篇《科学》长文(Research Article)。在今天的这篇文章里,我们也将为各位读者介绍和回顾这些进展。 9月6日
什么叫细胞膜的通透性
细胞膜通透性改变是指细胞膜的选择透过性发生了改变,膜上运输离子的载体蛋白、通道蛋白等失去作用,或者由原来的关闭状态变为开放状态等等细胞受到刺激通透性发生改变,最直接的例子就是生物体内兴奋神经纤维上的传导和动作电位产生的原理~比如说动作电位【已经为你用离子做了例子了~】在静息电位的基础上,细胞受到一个
大鼠海马神经细胞钠通道电流的记录实验
实验方法原理 钠通道在多种细胞尤其是在神经、肌肉等可兴奋细胞中广泛存在。钠电流(ⅠNa)是快反应细胞上最重要的除极离子流,与细胞的兴奋性密切相关。钠通道在膜电位-70~-65 mV开始激活,产生一迅速激活并迅速失活的内向电流,最大电流峰值在膜电位-40 ~-30 mV,反转电位为+30 mV
大鼠海马神经细胞钠通道电流的记录实验
实验方法原理钠通道在多种细胞尤其是在神经、肌肉等可兴奋细胞中广泛存在。钠电流(ⅠNa)是快反应细胞上最重要的除极离子流,与细胞的兴奋性密切相关。钠通道在膜电位-70~-65 mV开始激活,产生一迅速激活并迅速失活的内向电流,最大电流峰值在膜电位-40 ~-30 mV,反转电位为+30 mV左右。在参
《Cell》发现“一箭双雕”的新型抗体
来自杜克大学的研究人员在小鼠研究中发现了一种可同时阻断疼痛和瘙痒感觉的抗体。这种新型抗体是通过靶向神经元细胞膜中的电压门控钠离子通道(voltage-sensitive sodium channel)来发挥作用。新型抗体研究结果在线发表在5月22日的《细胞》(Cell)杂志上。 电压门控钠离子