二價陽離子門控CaCC通道分子機制的研究.pdf

1、作為細胞膜上最重要的跨膜蛋白，離子通道在各種生物體的生命活動中發(fā)揮著重要的生理功能，離子通道通過有序的開放和關(guān)閉完成細胞內(nèi)外的離子交換，調(diào)節(jié)膜電位變化，進一步影響細胞的功能，引起生物反應。
　　離子通道的種類很多，如鈉通道、鉀通道、鈣通道、氯通道等。本篇論文的研究對象是氯通道中的一個重要成員－鈣激活氯通道（CaCC）。CaCC廣泛分布在諸多生物體的多種組織內(nèi)，發(fā)揮重要的生理功能，如上皮細胞中分泌蛋白和鹽的轉(zhuǎn)運、平滑肌收縮的維持、嗅

2、覺和味覺信號轉(zhuǎn)導、心肌細胞動作電位的產(chǎn)生和復極化、神經(jīng)元興奮性的調(diào)節(jié)等。然而，由于先前缺乏特異性阻斷劑和對CaCC通道分子基礎的認知，很難區(qū)分CaCC通道介導的氯離子電流和其他陽離子電流及非鈣依賴性氯離子電流，使得有關(guān)CaCC通道的研究遠遠滯后于其他離子通道研究。盡管鈣離子依賴性激活機制是CaCC通道的顯著電生理特性，但是在CaCC通道內(nèi)并沒有發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的鈣離子結(jié)合位點。直至目前，人們?nèi)匀粵]有明確鈣離子結(jié)合位點和準確理解鈣離子激活CaCC

3、通道的分子機制。因此，對CaCC鈣離子依賴性門控機制的研究具有重要的生理學意義。
　　2008年相繼有三個實驗室發(fā)現(xiàn)TMEM16A（亦稱ANO1）可能是CaCC通道的分子基礎，這使得進一步對CaCC通道研究成為可能。本文的研究工作旨在通過系統(tǒng)的研究、比較不同二價陽離子作用于TMEM16A通道的激活過程，揭示鈣離子激活CaCC/TMEM16A通道的微觀機制。我們采用膜片鉗內(nèi)向外和全細胞兩種記錄模式對穩(wěn)轉(zhuǎn)TMEM16A通道的細胞系進行

4、了研究，得出以下結(jié)論：
　　1、胞內(nèi)鈣離子可以激活穩(wěn)轉(zhuǎn)于HEK293T細胞系的TMEM16A通道，產(chǎn)生外向整流電流，該電流可被NFA完全抑制。這與天然的CaCC通道性質(zhì)相似。
　　2、胞內(nèi)鍶離子可以激活TMEM16A通道，該激活電流可被NFA完全抑制，但是鍶離子與通道的親和力要弱于鈣離子。
　　3、胞內(nèi)鎳離子也可以激活TMEM16A通道，并且激活電流可被NFA完全抑制，其激活作用與鍶離子相當，不如鈣離子。
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5、、胞內(nèi)鋅離子則不能激活TMEM16A通道，但是可以抑制鈣離子激活的TMEM16A通道電流。
　　有文獻報道，與TMEM16A同家族的TMEM16B也可能是CaCC通道的分子基礎，鍶離子可以激活TMEM16B通道。我們的研究結(jié)果首次表明，鍶離子和鎳離子都可以從胞內(nèi)側(cè)激活TMEM16A通道，這進一步加深了人們對于CaCC通道的認識。我們有關(guān)胞內(nèi)側(cè)的鋅離子抑制TMEM16A的實驗結(jié)果，也是對文獻報道胞外側(cè)鋅離子抑制內(nèi)源性CaCC通道的有