Nature子刊:离子通道的新作用机制
允许钾离子通过的特殊通道,帮助神经元传递信息。如果这种通道出现缺陷,就可能引起癫痫、抑郁症等疾病。Basel大学的科学家们解析了一个重要钾离子通道(HCN通道)的3D结构,并在此基础上提出了这种通道的作用机制。这一成果于一月二十八日发表在Nature Communications杂志上。 神经元以电脉冲的形式在机体中传递信息,而钾离子通道是这一过程的一个关键组分,这种通道受到电脉冲或信号分子的控制。在人体内,HCN钾离子通道的功能故障,与癫痫和抑郁症等神经系统疾病有关。现在Henning Stahlberg教授领导研究团队,对该通道的细菌版进行了结构分析,为钾离子通道的功能机制提供了新的线索。 新的工作原理 钾离子通道位于细胞膜中,它们能形成有过滤区域的孔,选择性地允许钾离子通过,这一过程受到信号分子cAMP的调控。此前人们一直认为,这样的通道是通过开和关,来调节进入细胞的钾离子流。然而,研究显示H......阅读全文
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
骨质发育相关新型阳离子通道结构与门控机制研究获进展
10月3日,《自然》(NATURE)期刊在线发表了中国科学院生物物理研究所柳振峰课题组关于三聚态胞内阳离子通道(TRimeric Intracellular Cation channel, TRIC channel)的结构与门控机制研究成果。 钙离子在生物体和细胞的生理活动过程中发挥重要的作用
骨质发育相关的新型阳离子通道结构与门控机制获进展
10月3日,《自然》(NATURE)期刊在线发表了中国科学院生物物理研究所柳振峰课题组关于三聚态胞内阳离子通道(TRimeric Intracellular Cation channel, TRIC channel)的结构与门控机制研究成果。 钙离子在生物体和细胞的生理活动过程中发挥重要的作用
蒋华良等离子通道结构功能研究与药物设计获进展
GPCR和激酶等靶标存在较为明确的内源性配体结合口袋,其激动剂类药物一般是作用于该口袋,在一定程度上取代(模仿)内源性激动剂的功能。针对 GPCR和激酶开展的基于结构的药物设计已有很多成功案例。与这些受体和激酶不同,电压门控通道是被电压激活,没有明确的常规内源性配体结合口袋。确证激动剂的作用
科学家“看清”钾氯共转运蛋白结构
人体细胞内的钾、钠、氯等离子稳态一旦失衡,就会导致高血压、抑郁、癫痫等一系列疾病。在细胞膜上,有一类被称为阳离子—氯离子共转运蛋白的蛋白质,可有效调控细胞内的离子稳态。浙江大学医学院郭江涛课题组日前解析了这类蛋白质中的一个成员——人源钾—氯共转运蛋白KCC1的2.9埃的高分辨率冷冻电镜结构,揭示
我率先发现离子通道离子选择性新机制
科技日报讯 记者从中国科学技术大学获悉,该校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。该研究成果已发表在《自然·通讯》上。 离子通道是细胞膜上的一类特殊亲水性蛋白
我国在离子通道三维结构及精细门控机制方面再获进展
在国家自然科学基金重点项目(项目编号:31630090)等资助下,清华大学医学院肖百龙课题组和清华大学生科院李雪明课题组开展合作研究,研究成果以“Structure and mechanogating mechanism of the Piezo1 channel”(Piezo1离子通道的结构与
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。
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
龚梁伟《自然》子刊文章神经学重要发现
来自美国康奈尔大学的研究人员通过在微观尺度上分享神经递质如何在细胞间传递,发现之前被认为存在于这个过程中的电流实际上并不存在。这项研究的论文发表在7月22日的《自然·细胞生物学》杂志的网络版上。文章的作者是华裔学者龚梁伟(Liang-Wei Gong)和Manfred Lindau。 康奈尔大学应
KCNA4基因的结构特点及主要作用
钾离子通道从功能和结构上都代表了电压门控离子通道中最复杂的一类它们的多种功能包括调节神经递质释放、心率、胰岛素分泌、神经元兴奋性、上皮电解质转运、平滑肌收缩和细胞体积。在果蝇中发现了四个与钾通道相关的基因,分别是shaker、shaw、shab和shal,并且每个基因都有人类同源基因这个基因编码钾通
科学家破解离子通道难题
5月13日,国际期刊Cell Research 在线发表了由中国科学院上海药物研究所研究员高召兵和中国科学院生物物理研究所研究员徐涛团队联合研究的最新科研成果。该项工作从全新角度研究并诠释了“一个电压门控钾离子通道需要几个电压感受单元”这一领域内极受关注的问题。 电压门控钾离子通道包括40余个
国家纳米中心等在肿瘤免疫治疗方面取得进展
免疫检查点阻断是肿瘤免疫治疗的主要手段之一。而临床数据显示,仅有部分患者对免疫检查点阻断治疗产生应答。由于肿瘤免疫抑制微环境在免疫检查点阻断治疗中具有重要作用,如何有效重塑肿瘤免疫微环境并提高免疫检查点阻断治疗的应答率成为当前研究的关键课题。 近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员王海、聂广军
KCND2基因的结构特点及主要作用
电压门控钾(kv)通道从功能和结构上都代表了电压门控离子通道中最复杂的一类。它们的多种功能包括调节神经递质释放、心率、胰岛素分泌、神经元兴奋性、上皮电解质转运、平滑肌收缩和细胞体积。在果蝇中发现了四个与钾通道相关的基因,分别是shaker、shaw、shab和shal,并且每个基因都有人类同源基因该
新型低副作用药物能有效缓解癫痫和耳鸣
一种新型药物通过选择性影响大脑钾离子通道,有可能治疗癫痫和防止耳鸣。相关研究成果已由康涅狄格大学的神经生理学家Anastasios Tzingounis和他的同事撰于6月10日发表在《神经科学杂志》(《Journal of Neuroscience》)上。 过去的癫痫治疗药物并不总是有效,并且
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
Nature:首次获得机械激活的离子通道Piezo1的三维结构
在一项新的研究中,来自美国斯克里普斯研究所(TSRI)的研究人员解决了Piezo1的结构之谜。Piezo1是将触摸或血液流动等物理刺激转化为化学信号的一个蛋白家族的成员。这一发现为靶向治疗Piezo1发生突变的疾病(如遗传性口腔细胞增多症和先天性淋巴水肿)指明道路。相关研究结果于2017年12月
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
清华大学生科院2017开年连发Nature,Cell文章
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
上海药物所合作发现双孔钾通道抗抑郁药物位点
随着现代社会的高速发展,抑郁症发病率逐年提高,抑郁症已成为全球性社会问题。现有药物的副作用、起效慢、个体差异等问题依然困扰着抑郁疾病的临床治疗。双孔钾离子通道是近年发现的一类新型钾通道超家族,其中TREK1双孔钾离子通道成为抗抑郁治疗、镇痛和治疗脑缺血的重要潜在新靶点,筛选和发现TREK1钾通道
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
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。
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
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。
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
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
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。