一、海南捕鸟蛛毒素-IV对大鼠背根神经节细胞钠通道的抑制影响(英文)(论文文献综述)
黄艳婷[1](2020)在《P2X3受体抑制剂EK36对动物疼痛模型的治疗效果研究》文中进行了进一步梳理P2X3受体是一种三聚体ATP门控离子通道,高度选择性地表达在与伤害性有关的感觉神经元中,在神经性疼痛、炎性疼痛和内脏疼痛中均发挥重要作用。疼痛是临床最常见的症状之一,临床上常用的镇痛药物主要是阿片类和非甾体类药物,但是这些药物的毒副作用一直得不到很好的改善。因此以P2X3受体为靶点研发新型、高效、低毒的治疗疼痛的药物逐步成为疼痛研究领域的热点之一。多肽由于具有低毒性、高选择性、高活性以及低免疫原性而受到人们的广泛关注。蜘蛛毒液中含有执行各种功能的多肽毒素,有些多肽对多种离子通道和受体具有高选择性和活性。从蜘蛛毒液中发现的作用于离子通道的多肽毒素既能作为研究离子通道结构和功能的工具试剂,也可以作为药物开发的候选分子。蜘蛛多肽毒素作为研究离子通道的工具,在钠通道、钾通道、钙通道上应用较多,而对于P2X3受体而言较少,且目前发现的P2X3受体抑制剂大多为小分子化合物,缺乏多肽抑制剂。EK36是一种来源于纳帕海舞蛛的多肽毒素,共有36个氨基酸、4对二硫键。本研究利用原核表达的方法获得了该多肽及一系列突变体,并进行了活性的鉴定。EK36对于P2X2、P2X4、P2X7受体均没有抑制作用,但是能选择性的抑制P2X3受体电流,1μM能完全抑制P2X3受体电流,其对P2X3受体的半数有效抑制浓度(IC50)为108.3 nM。为了探究P2X3受体在疼痛治疗中的作用,本研究构建了急性疼痛、慢性炎性疼痛和神经性疼痛小鼠模型,探究EK36对疼痛的治疗效果。结果表明,EK36能以剂量依赖性的方式降低急性疼痛、慢性炎性疼痛及神经性疼痛。在福尔马林小鼠疼痛模型中,EK36在I相疼痛和II相疼痛期中均具有良好的镇痛效果。在I相疼痛期,2mg/kg、4 mg/kg、8 mg/kg EK36组的小鼠平均舔足时间分别降低了36.2%、54.5%、61.3%。在II相疼痛期,2 mg/kg EK36和4 mg/kg EK36组的小鼠平均舔足时间分别降低了43.7%、52.1%,8mg/kg EK36组的小鼠表现出了较好的镇痛效果,小鼠的平均舔足时间减低了67.4%,与1 mg/kg吗啡具有相当的镇痛效果。在醋酸扭体小鼠疼痛模型中,1 mg/kg、2 mg/kg、4 mg/kg和8 mg/kg EK36组的小鼠扭体次数分别降低了24.9%、32.0%、45.3%、59.7%,阳性对照药物1 mg/kg扭体次数降低了58.6%,与8 mg/kg EK36表现出相当的镇痛效果。此外,在热板小鼠疼痛模型中,8 mg/kg EK36比1 mg/kg吗啡表现出了较优的镇痛效果。在SNI坐骨神经部分结扎疼痛模型中,与治疗前相比,经多肽EK36治疗后,小鼠的疼痛阈值显着增加。在CFA诱导的慢性炎性小鼠疼痛模型中,8 mg/kg EK36的镇痛效果优于2 mg/kg吗啡。综上所述,P2X3受体选择性抑制剂EK36可有效减缓慢性炎性疼痛、急性疼痛及神经性疼痛,且在治疗炎性疼痛方面最有效。因此,EK36可能为P2X3受体的药理性质研究提供工具试剂,也能为与P2X3受体相关疼痛的发病机制以及疼痛的治疗提供新的策略。
马义枫[2](2016)在《中电导钙激活钾通道激活剂HNTX-I结构与功能关系研究》文中研究指明海南捕鸟蛛是原产于中国海南、广西等地的一个捕鸟蛛种类。通过反相高效液相色谱技术偶联质谱技术,我们从海南捕鸟蛛中鉴定到了多种多肽成分。其中海南捕鸟蛛毒素-I(HNTX-I)就是从海南捕鸟蛛毒液中分离的一种神经毒素。首先通过电刺激蜘蛛螯肢富集的毒液经过冷冻干燥之后得到干粉,然后采用阳离子交换和反相高效液相色谱分离纯化得到单一组分HNTX-I。HNTX-I相对分子质量为3608.1Da,其氨基酸序列为 ECKGFGKSCVPGKNECCSGYACNSRDKWCKVLL,含有 6 个半胱氨酸(Cys)形成3对二硫键,一级序列包含两个相邻的半胱氨酸,二硫键配对方式为Ⅰ-Ⅳ、Ⅱ-Ⅴ、Ⅲ-Ⅵ。IK通道即中电导钙激活钾通道在平滑肌舒张过程中发挥着重要作用,该通道的激活能够产生降血压和缓解哮喘的效果。先前的膜片钳实验表明高浓度的HNTX-I对于河豚毒素敏感型钠通道和河豚毒素不敏感型钠通道没有什么明显的效果,100 μ M的HNTX-I对于表达在HEK293T细胞的hERG钾通道、表达在大鼠背根神经节(dorsal root ganglion)的L型Ca2+通道、T型Ca2+通道、hERG钾通道也没有什么作用。将100μM的HNTX-I施加到BK通道、IK通道和SK通道上,结果发现HNTX-I对于IK通道的作用最强,其对SK通道只有30%左右的激活作用,但是对BK通道并没有什么明显作用。这就证明了HNTX-I对IK通道的激活专一性很强,其对IK通道的EC50值大概是26μM左右,激活效果并不是特别好,所以如何使HNTX-I成为一个更强的IK通道的激活剂成为实验的重点。本课题构建了 HNTX-I的质粒表达载体,成功表达了 HNTX-I,质谱结果与野生的HNTX-I 一致,并利用膜片钳进行检测,发现它与野生的HNTX-I对IK通道的EC50差别不大。根据先前的实验可知防城港毒素-I(FCGTX-I)与HNTX-I有97%的序列同源性,仅第十五位的氨基酸残基不一样,而且高浓度的FCGTX-I对IK通道没有作用,可推测第十五位的氨基酸残基为IK通道有激活作用的关键残基。然后通过分子模拟与对接分别构建IK通道的6个通道突变体(W54、L56、F59、K62、R123、E149),经过膜片钳检测发现 L56、F59、R123、E149 这四个突变体与野生的IK通道的EC50值十分接近,都在25μM-29μM左右,但是HNTX-I对W54和K62这两个突变体无作用,由此确定W54和K62为IK通道上的关键残基,然后我们又根据分子模拟与对接构建了 E1F-HNTX-I、K13D-HNTX-I、N14F-HNTX-I 这 3 个 HNTX-I 的毒素突变体,通过膜片钳实验发现E1F-HNTX-I比野生的HNTX-I对IK通道的激活作用增强了 29倍左右。同时,在用表达成功的HNTX-I对IK通道突变体进行膜片钳检测时,用目前对IK通道激活作用很强的小分子激活剂NS309对这W54和K62这两个关键突变体进行检测,发现还是有很强的激活作用,表明HNTX-I与NS309对IK通道的激活位点是不一样的。
张凡[3](2015)在《作用于疼痛相关钠通道的多肽毒素的结构与功能研究》文中进行了进一步梳理电压门控钠离子通道亚型Nav1.7和Nav1.8参与炎症性和神经病理性疼痛的调节,是治疗慢性疼痛的新型药物靶点。Nav1.7和Nav1.8的抑制剂显示优于吗啡的镇痛活性,然而其非专一性的靶点活性产生严重的副作用。作用于疼痛相关钠通道专一性抑制剂的筛选和结构与功能的研究,有助于新型镇痛药物先导分子的研发和利用专一性多肽探针探究钠离子通道参与疼痛的调节。中华眼镜蛇(Naja atra),属眼镜蛇科,主要分布于我国南方地区。本课题成功从中华眼镜蛇毒液分离纯化出Nav1.8抑制剂,命名为μ-EPTX-Na1a(Na1a)。电喷雾质谱鉴定和Edamn降解测序结果显示,Na1a相对分子质量为7053.63 Da,由62个氨基酸残基组成,含有8个半胱氨酸。结构预测符合典型的蛇毒毒素的三指结构模型,8个半胱氨酸组成的4对二硫键连接方式为I-III、II-IV、V-VI和VII-VIII。大鼠背根神经节(DRG)细胞上河豚毒素不敏感型(TTX-R)钠通道活性检测,Na1a显示对Nav1.8的强抑制活性,IC50为167 nM,1μM的浓度几乎能够抑制全部的Nav1.8钠电流。对DRG上河豚毒素敏感型(TTX-S)钠通道和非失活的Nav1.9活性检测,10μM的Na1a仅具有较弱的抑制活性。检测Na1a对DRG上Nav1.8电生理特性的影响,200 nM Na1a使得Nav1.8的最大激活电压向去极化方向漂移约+10 mV,同时使稳态激活向去极化方向漂移约+11 mV,使稳态失活的向超极化方向漂移约9 mV。洗脱实验显示Na1a能快速结合靶点通道,具有稳定结合活性,同时能够被洗脱。钠离子通道亚型选择性实验结果显示,Na1a能够抑制ND7/23细胞上表达的Nav1.8,IC50为386 nM,10μM的Na1a对Nav1.3,Nav1.7和海马神经元TTX-S钠通道(Nav1.1-1.3)具有较弱抑制活性,10μM Na1a抑制Nav1.4电流约48%,对Nav1.5有抑制作用,IC50为8.51μM,该结果显示Na1a具有较高的专一性。药效学活性实验,Na1a在醋酸扭体疼痛模型,福尔马林疼痛模型和完全弗氏佐剂疼痛模型上具有强于吗啡的镇痛活性,在热板疼痛模型和坐骨神经结扎模型上均具有类似于或略优于吗啡的镇痛活性。同时对Na1a的副作用进行评价:运动功能,30倍镇痛剂量腹腔注射小鼠显示其对其游泳运动时间无明显影响;心脏毒性,对SD新生大鼠心肌Nav1.5的毒性实验显示1μM Na1a约抑制15%的电流;溶血活性和细胞毒活性,35μM浓度下均无两种副作用的表现;心脏安全性评价,10μM Na1a抑制hERG通道电流约为18%。酿酒酵母表达体系成功获得Na1a的异源制备。Na1a的靶点专一性,显着的镇痛活性,弱副作用反应和成功异源制备使其成为一个具有巨大潜力的镇痛药物先导分子。海南捕鸟蛛(Haplopelma hainanum),属捕鸟蛛科,一种主要分布在我国海南省通什县山区的毒性很强的大型蜘蛛。本课题成功地从海南捕鸟蛛毒液中筛选得到Nav1.8的专一性延缓失活剂,命名为δ-TRTX-Hhn1a(Hhn1a)。质谱鉴定和Edamn降解测序结果显示,Hhn1a相对分子质量为3977.62 Da,由34基酸残基组成,含有6个半胱氨酸。结构预测符合抑制剂半胱氨酸节(ICK)模体,6个半胱氨酸组成的3对二硫键连接方式为I-IV,II-V和III-VI。大鼠DRG细胞钠通道活性检测,0.5μM Hhn1a抑制DRG上Nav1.8的峰电流,而2μM Hhn1a则延缓Nav1.8的失活。Hhn1a能够抑制DRG上TTX-S钠离子通道,IC50为4.1μM。亚型选择性结果显示:对异源表达的Nav1.8,Hhn1a同样表现为低浓度抑制峰电流和高浓度延缓失活的特性;对Nav1.3、Nav1.4、Nav1.5和Nav1.7均表现为抑制活性,IC50分别为3.1±0.08μM、4.2±0.08μM、5.8±0.06μM和2.9±0.03μM。亚型选择性实验证实Hhn1a为Nav1.8的专一性延缓失活剂。Hhn1a可用于探究Nav1.8参与疼痛信号通路调节的分子机制有待进一步探究。海南捕鸟蛛是我国海南省特有的大型剧毒蜘蛛,本实验室在该蜘蛛毒液中发现多种具有重要药理学活性的多肽分子。分析海南捕鸟蛛毒腺的cDNA文库发现,Nav1.7专一性抑制剂μ-theraphotoxin-Hhn2a(HNTX-III)的家族多肽在两个位点存在高突变,即Tyr20突变为His,Ser24突变为Asn。通过色谱分离技术和质谱检测,不能检测到该突变体的天然存在,而HNTX-III在毒液中的含量则可达到1%,这种基因水平存在的天然突变体的生物学活性如何以及其存在的生物学意义是什么。同时,同属HNTX-III家族的HNTX-I,Nav1.7弱抑制活性的HNTX-I的第26位酸性残基组氨酸与强抑制活性的HNTX-III相比突变为碱性天冬氨酸残基,是否这一突变改变HNTX-I对Nav1.7的抑制活性。本实验通过固相化学方法合成了HNTX-III和四个突变体HNTX-III-Y20H,-S24N,-H26D,-Y20H/S24N。通过氧化折叠使得二硫键配对,圆二色谱结果检测显示四个突变体CD谱吸收曲线与HNTX-III基本重叠,表明突变没有明显改变其二级结构。因而,正确二级结构的HNTX-III和四个突变体成功制备。本课题检测5个多肽分子对DRG上TTX-S,TTX-R钠离子通道的活性,以及对异源表达钠通道亚型Nav1.3-1.5,Nav1.7,Nav1.8的活性。结果表明,HNTX-III及其天然突变体对TTX-R钠离子通道无抑制活性,对TTX-S钠离子通道具有不同程度的抑制活性。其中,HNTX-III及其突变体HNTX-III-Y20H,-S24N,-H26D,-Y20H/S24N对DRG细胞上TTX-S钠通道的IC50分别为0.044μM,4.37μM,0.138μM,2.6μM和1.95μM。因而,Y20,S24,H26的突变降低对DRG TTX-S钠通道的亲和性分别为99.3倍,3.14倍,61.1倍,而双突变-Y20H/S24N降低亲和力仅为44.3倍。对钠离子通道亚型Nav1.7的抑制活性检测显示,HNTX-III及其突变体HNTX-III-Y20H,-S24N,-H26D,-Y20H/S24N的IC50分别为0.15μM、9.56μM、1.28μM、7.58μM和2.99μM,因而,Y20,S24,H26和-Y20H/S24N的突变分别降低亲和力为62、8.4、4.9和19.5倍。Nav1.3的抑制活性检测显示,HNTX-III的IC50为0.89μM,突变体-S24N,-Y20H/S24N的IC50则为6.31μM和10.72μM,分别降低7倍和12倍,HNTX-III-Y20H,-H26D则在50μM浓度分别抑制Nav1.3峰电流43%和49%。另外,对Nav1.4,Nav1.5和Nav1.8的抑制活性检测,HNTX-III和四个突变体在10μM浓度下均无抑制活性。同时对分别检测了HNTX-III和四个突变体对DRG-TTX-S钠通道,Nav1.7和Nav1.3的I-V,激活和失活的影响,发现均无显着改变。突变体活性的显着差异表明Try20,Ser24和His26是HNTX-III抑制钠通道的关键残基。HNTX-III的三维结构解析证实了这一结果。综上结果推测,自然选择帮助和保留了最强抑制钠离子通道活性的毒液主要组分HNTX-III,用以防卫和捕食。同时,HNTX-III的三维结构数据的测定和分析,表明其结合钠离子通道的关键残基位于C末端的2个活性区域,为基于结构和活性位点的分子改造和靶点药物设计提供了良好的的前期研究。
陈欣艺[4](2015)在《防城港捕鸟蛛粗毒及主要活性成分研究》文中提出防城港捕鸟蛛(Haplopelma fangcg sp.nov.)是一种体型较大的蜘蛛,隶属于节肢动物门(Arthorpoda)、有鳌亚门(Cheliceriformes)、蛛形纲(Arachnida)、蜘蛛目(Araneae)、捕鸟蛛科(Theraphosidae)、捕鸟蛛属(Haplopelma),是近年从我国广西省防城港市山林地区发现的一蜘蛛新种。通过对防城港捕鸟蛛的蜘蛛粗毒进行膜片钳电生理活性研究发现:200μg/mL的粗毒几乎能完全抑制DRG细胞TTX-S型钠通道,其IC50值为42μg/mL;对海马神经元TTX-S钠通道有更强的抑制作用,80μg/mL的防城港捕鸟蛛粗毒对海马神经元TTX-S钠通道的抑制效果约90%,其IC50值为25μg/mL。对DRG细胞TTX-R型钠通道及钙通道均有较为明显的抑制作用且IV曲线均显示无明显移位,不影响其动力学特征。防城港捕鸟蛛粗毒对DRG细胞的钾离子通道仅有微弱的激活作用。根据以上研究结果表明,防城港捕鸟蛛粗毒是钠离子通道的高效抑制剂,同时它不可逆地阻断了小鼠膈肌神经肌肉传导推断出,该毒素可通过与离子通道的相互作用调节细胞的兴奋性。利用反相高效液相色谱HPLC和离子交换层析分离纯化得到的防城港捕鸟蛛粗毒中含量最多的单一组分,经质谱鉴定其相对分子质量为3607.28 Da,该组分能有效抑制表达于HEK293细胞的KV1.1钾通道电流。经Edman降解法测定该多肽毒素氨基酸序列为:ECKGFGKSCVPGKNQCCSGYACNSRDKWCKVLL,氨基酸比对结果确定为一全新的序列,与海南毒素-I(HNTX-I)有97%的序列同源性,仅一个氨基酸残基的差别,且该毒素不存在于海南捕鸟蛛的cDNA文库中,为该多肽毒素命名为防城港毒素-I(FCGTX-I)。经膜片钳电生理活性进一步研究发现,500 nM的FCGTX-I可以抑制KV1.1钾通道电流约60%以上且抑制作用明显具有浓度依赖性,其IC50值为354.81 nM。根据稳态激活曲线可以看出加入300 nM的FCGTX-I不会使曲线发生很大的漂移,对KV1.1的激活动力学特征基本没有明显的影响。对FCGTX-I的专一性研究结果表明,该毒素对其他钾通道亚型电流、钙离子通道电流、TTX-S型钠通道及TTX-R型钠通道电流均无明显影响,对NaV1.5通道电流也几乎没有作用,仅在10μM的高浓度下对NaV1.4通道电流有些许抑制作用。综合以上实验结果,FCGTX-I对KV1.1钾电流有很强的抑制作用且专一性良好,对其激活动力学特征基本没有明显影响。根据本实验室有关研究表明HNTX-I对中电导钙激活钾通道(IK)有激活作用,EC50值为26μΜ。而50μM的FCGTX-I对IK通道没有激活作用,根据氨基酸序列比对结果可知,HNTX-I与FCGTX-I仅一个氨基酸残基的差别(HNTX-I的第15个氨基酸残基为谷氨酸(E),FCGTX-I的第15个氨基酸残基为谷氨酰胺(Q)),因此可以合理推测这第15个氨基酸残基为对IK通道有激活作用的关键残基。
余海[5](2014)在《间斑寇蛛卵粒蛋白的分离纯化和结构与性质分析》文中认为间斑寇蛛(L.tredecimguttatus)又名黑寡妇蜘蛛,是目前世界上已知毒性最强的蜘蛛之一。与其它有毒动物不同,间斑寇蛛除了毒腺中存在有毒成分外,其身体的其它部分(如腿、腹部组织等)甚至其卵粒和幼蛛体内也含有毒性成分。目前对间斑寇蛛卵粒毒素的研究已取得新的进展,本研究室综合利用生理、生化和蛋白质组学等技术对间斑寇蛛卵粒毒性的分子基础进行了分析,发现卵粒富含大分子量蛋白质,卵粒的毒性主要为其蛋白质成分所致;与毒腺毒液的蛋白质组成相比,卵粒的蛋白质组成更为复杂,两者的相似性很小,提示卵粒具有不同于毒腺毒液的毒理机制。同时,利用多种生化分离技术对卵粒中的蛋白质类成分进行了系统的分离纯化研究,已先后从卵粒提取物中分离得到了两种全新的毒素蛋白,分别命名为Latroeggtoxin-Ⅰ和-Ⅱ,并对其结构和功能进行了初步分析。为了进一步研究间斑寇蛛卵粒中的活性蛋白,探究卵粒毒性的分子机制,本研究综合利用凝胶过滤层析、离子交换层析和反相高效液相层析等生化分离技术对卵粒粗提物中的其他蛋白质成分进行分离纯化,并对得到的纯化蛋白进行结构和性质分析。间斑寇蛛卵粒经反复研磨和提取得到卵粒粗提物,然后通过凝胶过滤层析得到7个主要的分离峰(P1-P7)。初步的毒性实验提示1号峰(P1)含有毒性较强的成分,故本研究选择该峰进行进一步的分离。P1峰经DEAE阴离子交换柱层析得到5个主要分离峰(D1-D5)。然后利用基于C4柱的反相高效液相层析对主峰D4的成分进行进一步的脱盐和分离纯化,最终得到一个单一的蛋白质成分。SDS-PAGE分析表明该蛋白样品已达到电泳纯,蛋白质的分子量约为35 kDa。毒性分析发现,该蛋白在实验剂量下对小鼠没有明显的毒性作用,对离体小鼠膈神经-膈肌标本的神经肌肉传导和大鼠背根神经节神经元上的钠、钾离子通道电流也无明显的影响,但对美洲蜚蠊具有较强的毒性作用,按10 μg/g剂量腹腔注射后,蜚蠊表现出明显的中毒症状,包括身体翻转、动作迟缓、反应迟钝等,并最终死亡。利用蜚蠊背侧不成对中间神经元进行膜片钳分析时,发现该蛋白对钾离子通道和钙离子通道电流具有一定的抑制作用。这些结果提示该蛋白可能是一种昆虫特异的毒素,命名为Latroeggtoxin-Ⅲ。Edman降解法测序结果显示,该蛋白 N 端的序列为 S-T-K-S-S-E-S-L-Y-L-E-A-L-Y-I-D-K-M-T-H-E-P-V-A-D—。利用该序列采用Mascot和BLAST软件进行序列搜寻和同源性分析,没有发现完全匹配的蛋白,证明Latroeggtoxin-Ⅲ是从间斑寇蛛卵粒中分离纯化的一种新型毒素蛋白。
朱丽[6](2014)在《Kv 1.1新型选择性抑制剂的结构与功能研究》文中进行了进一步梳理Kv 1.1为电压门控钾通道Kv1家族的一种亚型,由KCNA1基因编码,属于延迟外向整流钾通道。Kv 1.1通道主要在神经系统表达,尤其在中枢神经系统广泛表达,该通道对控制中枢神经系统细胞的兴奋性具有非常重要的意义。研究报道表明Kv 1.1通道突变可直接或间接引发癫痫、多发性硬化症、共济失调等疾病,对该通道调制剂的研究能够很好地促进其相关疾病的治疗研究。本实验主要从我国广西特有的敬钊缨毛蛛粗毒中分离纯化并筛选得到一种Kv1.1钾通道的新型选择性抑制剂—JZTX-50,开展了该毒素的结构与功能关系研究。结合反相高效液相色谱、离子交换层析及质谱技术分离纯化得到的一种相对分子质量为3897.0的多肽毒素能够有效抑制在HEK293T细胞中表达的Kv1.1电流。经过Edman降解测定得到该多肽毒素分子的氨基酸全长序列为:GRCIEEGKWCPKKAPCCGRLECKGPSPKQKKCTRP,序列比对确定为JZTX-50,是一种新型的Kv 1.1抑制剂。该毒素共含35个氨基酸残基,有3对二硫键,推测其具有典型的ICK模体结构。利用膜片钳技术进行电生理检测发现,50 nmol/L的JZTX-50能够显着地抑制Kv1.1电流。进一步实验发现,JZTX-50对Kv1.1的抑制作用具有明显的浓度依赖性,曲线拟合分析得其半数有效抑制浓度(IC50)为38.15 nmol/L。根据稳态激活曲线,加入50 nM的多肽毒素JZTX-50不会使曲线发生很大偏移,对Kv 1.1的激活动力学特征基本没有影响。为了研究JZTX-50对Kv 1.1作用的专一性,检测了该毒素对其他钾通道亚型的作用,结果表明,JZTX-50对Kv 1.2、Kv 1.3、Kv 2.1、Kv2.2、Kv4.2、Kv4.3基本没有作用,在较高浓度下对Kv 1.4及Kv 7.1仅有微弱的抑制作用。此外,利用膜片钳技术还检测了该毒素对急性分离的大鼠背根神经节(DRG)细胞上的钠电流和钙电流的作用,结合对部分外源表达于HEK293T细胞的Nav亚型的检测发现,1μM的JZTX-50对DRG上TTX-敏感型钠电流、TTX-不敏感型钠电流、钙电流及HEK293T表达的Nav 1.4、Nav 1.5都没有或者仅有微弱的抑制作用。所有实验结果证明,JZTX-50对Kv 1.1电流抑制作用强而且选择性良好,并且不影响其激活动力学特征,具有开发成研究Kv 1.1通道工具试剂的潜在应用前景,而且可能对多发性硬化症等疾病的治疗具有一定的意义。
蔡天夫[7](2013)在《海南捕鸟蛛毒素与电压门控钠通道作用机制研究》文中提出蜘蛛毒液中的多肽毒素有亲和力强,专一性高的特点。它们能被用于药理学研究,还能够作为很好的工具试剂来研究电压门控钠通道结构与功能的关系。虽然已经报道过一些狼蛛毒液中存在电压门控钠通道抑制剂,但是很少有人研究它们与VGSCs相互作用的机制。海南捕鸟蛛毒素-Ⅲ(HNTX-Ⅲ)是一种从海南捕鸟蛛毒液中分离得到的33个残基的多肽。在本课题中,我们研究了 HNTX-Ⅲ结构和功能的关系。HNTX-Ⅲ是一个河豚毒素敏感型电压门控钠通道的选择性拮抗剂,能够作用于DRG上TTX-S型钠通道,但是对TTX-R型钠通道没有作用。在本实验检测的六种钠通道亚型中,HNTX-Ⅲ能抑制Nav1.1,Nav1.2,Nav1.3 和 Nav1.7,其中对 Nav1.7 尤为敏感,但是对Nav1.4和Nav1.5没有作用。我们通过在HEK293细胞上表达Nav1.7电流来检测HNTX-Ⅲ对它的抑制作用。HNTX-Ⅲ抑制Nav1.7的电流,但是对电流-电压的关系曲线、激活和失活动力学、失活恢复动力学都没有明显的改变。HNTX-Ⅲ对Nav1.7的抑制并不迅速,时程为20.5±0.3秒,在1 μ M的浓度下HNTX-Ⅲ与Nav1.7的结合可以被洗脱。HNTX-III 对 Nav1.1,Nav1.2,Nav1.3 和 Nav1.7 的抑制效果表现出浓度依赖性,半数有效抑制浓度值(IC50)分别约为1.27 μM,275 nM,491 nM和232 nM。短的超强去极化刺激能够部分激活结合了毒素的钠通道,这表明HNTX-III对通道的抑制具有电压依赖性。在一个超强的去极化刺激后,HNTX-III能够增强Nav1.7的去激活。HNTX-Ⅲ-Nav1.7复合物在长时程强去极化条件下逐步被电压依赖性解离,之后未结合毒素的Nav1.7需要经过长时间的复极化才能重新与毒素结合。此外,通道嵌合体实验表明DIIS3-S4的胞外连接环是HNTX-Ⅲ结合Nav1.7的关键位置。这些数据表明,HNTX-Ⅲ与Nav1.7作用于位点4,在通道静息状态下捕获电压敏感元件。我们之前已经通过二维核磁共振解析出了 HNTX-Ⅲ的结构,HNTX-Ⅲ属于抑制剂胱氨酸结(ICK)模体。结构分析表明,疏水和芳香族氨基酸残基主要位于毒素的C-末端,某种程度上可能构成HNTX-Ⅲ结合Nav1.7相关的两亲性表面。通过点突变实验,我们发现E818是决定Nav1.7对HNTX-Ⅲ敏感性的关键残基,突变体E818Q能够使HNTX-Ⅲ相较野生型Nav1.7的亲和力下降超过50倍。本实验的数据表明,HNTX-Ⅲ抑制Nav1.7的激活,是通过一种类似的虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ的新机制,即在关闭状态下结合Nav1.7的位点4,从内向捕获DII的电压敏感元件。我们的研究结果表明,HNTX-Ⅲ与Nav1.7作用的机制、结合的特异性、亲和力与β-蝎毒素以及其他β—蜘蛛毒素不同。目前的研究结果有助于我们进一步了解毒素-钠通道相互作用的机制,同时也提供了一种研究钠通道亚型结构和功能关系的有用工具,并且可能作为镇痛相关药物开发的模板。海南捕鸟蛛毒素-Ⅳ(HNTX-Ⅳ),由35个氨基酸残基组成,含6个半胱氨酸,以Ⅰ-Ⅳ、Ⅱ-Ⅴ、Ⅲ-Ⅵ的方式配对形成3对二硫键。在检测的五个VGSCs亚型中,能够选择性的抑制Nav1.2,Nav1.3和Nav1.7,对Nav1.4和Nav1.5没有影响,其中对hNav1.7是最敏感的,半有效抑制浓度(IC50)约为21nM。对比许多其他作用于VGSCs的狼蛛毒素,HNTX-Ⅳ在亚饱和浓度下并没有改变电流-电压(Ⅳ)曲线,也没有改变激活和失活的动力学。定点突变实验表明毒素结合于hNav1.7 DII S3-S4胞外连接环(位点4)。突变体E753Q,D816N和E818Q对hNav1.7的亲和力分别降低2.0,3.3和130倍。这个区域的其它残基突变对毒素的抑制活性影响很小。HNTX-IV与Nav1.7相互作用的分子模型实验表明,HNTX-IV和Nav1.7DII之间接口处紧密接触的残基形成一种三趾爪结构,这个结构能稳定毒素-通道复合物,阻碍DII电压敏感元件的运动,抑制Nav1.7的激活。与β-蝎毒素在向外位置捕获DIIS4电压敏感元件不同,我们认为HNTX-IV在通道的关闭状态在向内捕获DII的电压敏感元件。我们的实验数据不仅提供了药物设计的结构模型,而且也为特异性VGSCs拮抗剂的筛选提供了潜在的结构模板。本实验室已经从海南捕鸟蛛中发现了几种作用于TTX-S型钠通道的毒素,但是目前还没有发现能够抑制TTX-R型的组分,因此我们首先在粗毒水平检测了对大鼠DRG细胞上TTX-R型钠通道的影响,发现海南捕鸟蛛粗毒中确实存在TTX-R型钠通道的抑制剂。通过在ND7-23细胞上表达Nav1.8筛选经反相HPLC分离后粗毒中的各个组分,发现了 4种能够抑制Nav1.8的组分,分子量分别为3977,3605.6,3537.5,3828.6Da,根据质谱鉴定的结果和反相HPLC的洗脱浓度,我们推测分子量为3828.6Da毒素就是实验室之前报道过的HNTX-VII,氨基酸序列为 ECRYWLGTCSKTGDCCSHLSCSPKHGWCVWDWT,四个组分中3977对Nav1.8的抑制作用最强,我们对该组分进行了富集,用Edman降解法测出氨基酸序列为 QCRYWLGTCSKTGDCCSQLSCSPKQHWCVWDWW。Nav1.8和疼痛关系密切,是临床治疗神经病理性疼痛的靶点,但是目前还没有研究Nav1.8很好的工具试剂,筛选专一性好的分子对于Nav1.8的研究有重要意义。
邓梅春,罗旋,陈汉春,王军,梁宋平[8](2013)在《Thr28突变对虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ钠通道活性的影响》文中指出虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ(HWTX-Ⅳ)是从虎纹捕鸟蛛粗毒中分离纯化到的一种新型多肽类神经毒素,能明显抑制表达于大鼠背根神经节细胞的河豚毒素敏感型(TTX-S)钠通道.为了更好地研究该毒素的结构与功能之间的关系,采用芴甲氧羰基(Fmoc)固相多肽化学合成法合成了用谷氨酸(Glu)替代HWTX-Ⅳ第28位苏氨酸残基的突变体T28D-HWTX-Ⅳ,线性多肽合成产物经反相高效液相色谱(HPLC)分离纯化后进行谷胱甘肽氧化复性.复性产物采用基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF MS)技术鉴定分子质量,通过全细胞膜片钳电生理技术测定其电压门控钠通道药理学活性.当第28位Thr残基被Glu取代后,突变体T28D-HWTX-Ⅳ对表达于大鼠DRG细胞膜上的TTX-S钠通道的IC50值约为362 nmol/L,对TTX-S钠通道的抑制活性比天然HWTX-Ⅳ(IC50值=30 nmol/L)下降了约12倍,显示第28位的Thr残基是HWTX-Ⅳ与TTX-S型钠通道相互作用的关键活性残基.目前的研究为进一步探索HWTX-Ⅳ的结构与功能关系及新型镇痛药物的研发奠定了基础.
陶怀[9](2013)在《敬钊毒素与电压门控钠钾通道相互作用的分子机制研究》文中认为蜘蛛毒液是含有不同的药理学特性的多肽分子的“富矿区”。多肽毒素具有高亲和力和多样化的药理学功能,因此,它们成为研究电压门控离子通道结构和功能关系的重要配体分子。Jingzhaotoxin-Ⅲ (JZTX-Ⅲ)是从有毒蜘蛛敬钊缨毛蛛毒液中分离出来的一种多肽神经毒素,由36个氨基酸残基组成。该毒素能特异性地抑制Nav1.5和KKv2.1通道激活,而对其它的大部分离子通道亚型无明显抑制作用。为了更好地阐明JZTX-Ⅲ与Kv2.1通道相互作用的分子机制,我们研究了JZTX-Ⅲ结合该通道的生物活性表面和结合受体位点。实验结果表明JZTX-Ⅲ能够捕获Kv2.1通道的电压敏感元件,抑制Kv2.1通道激活。丙氨酸替代电压敏感桨叶结构(S3b~S4)上的六个氨基酸残基Phe274、Lys280、 Ser281、Leu283、Gln284.和Va1288均大于7倍地降低了JZTX-Ⅲ的亲和力。其中,位于Kv2.1S3-S4胞外连接环上的Ser281是最关键的受体残基,该氨基酸残基被丙氨酸(Ala)、苯丙氨酸(Phe)、异亮氨酸(I1e)、缬氨酸(Val)和谷氨酸(Glu)替代后均能降低毒素的亲和力高于34倍。JZTX-Ⅲ结合Kv2.1通道的生物活性表面由四个疏水性残基(Trp8、Trp28、Trp30和Va133)以及三个电荷残基(Arg13、Lys15和Glu34)组成。虽然三个疏水性残基(Trp8、Trp28和Trp30)构成的疏水性斑片在JZTX-Ⅲ结合钠通道Nav1.5和钾通道Kv2.1的生物活性表面上重叠,但JZTX-Ⅲ抑制Nav1.5和Kv2.1这两种通道亚型的生物活性表面并不完全等同。三个氨基酸残基(Aspl、Glu3、Trp9)是JZTX-Ⅲ抑制Nav1.5通道的关键残基,而位于毒素另一面的三个电荷残基(Arg13、 Lvs15和Glu34)和一个疏水性残基Va133却关键性地影响了JZTX-Ⅲ结合Kv2.1通道。尽管这两个生物活性表面仅仅部分重叠,但是JZTX-Ⅲ能够通过捕获电压敏感元件的保守区域抑制这两种不同类型离子通道的激活。因此,我们的结果揭示了JZTX-Ⅲ采用特殊的分子机制抑制电压门控钠通道和电压门控钾通道。为了更好地理解结构-功能关系,我们分析了JZTX-Ⅲ对表达在ND7/23细胞上的rNav1.8通道电流的影响。我们的研究结果显示JZTX-Ⅲ能够抑制rNav1.8通道的激活。根据hNav1.5和rNav1.8通道DIIS3~S4连接环的序列高度相似性,我们推测JZTX-Ⅲ能够作用于rNav1.8通道的位点4,作用机制类似于JZTX-Ⅲ捕获Nav1.5DIIS3~S4胞外连接环。因此,研究JZTX-Ⅲ与Nav1.8通道相互作用可能为揭示阻断Nav1.8通道的分子机制提供了前景。Jingzhaotoxin-Ⅰ、-Ⅸ和-Ⅺ (JZTX-Ⅰ、-Ⅸ和-XI)是从有毒蜘蛛敬钊缨毛蛛毒液中分离得到的重要的神经毒素。它们含有三对二硫键,采用Ⅰ-Ⅳ、Ⅱ-V、Ⅲ-Ⅵ的配对方式,是典型的ICK结构模体的多肽分子。JZTX-Ⅰ由33个氨基酸残基组成,和目前报道的蜘蛛毒素的序列相似性均不高,仅与JZTX-ⅢI和GxTX1E有50%的序列同源性。JZTX-Ⅸ由35个氨基酸残基组成,但是该毒素与其它的蜘蛛毒素的序列相似性很高。例如,与HaTx1的相似性为63%,与HmTX-Ⅰ的相似性为63%,与SGTx1的相似性为60%,与JZTX-Ⅺ的相似性为71%。JZTX-Ⅰ、-Ⅸ和-Ⅺ是门控调节型毒素,它们能够加快Kv2.1通道的去激活动力学,使通道从激活状态往关闭状态转换,表明这些毒素可能通过电压敏感元件捕获的方式抑制通道的激活。这三种毒素抑制Kv2.1通道呈现明显的浓度依从性,抑制Kv2.1通道的IC50值分别为8.05、1.35和0.57μM。相对于JZTX-Ⅸ和JZTX-Ⅺ而言,JZTX-Ⅰ的氨基酸序列和表面结构明显不同,其结合Kv2.1通道的亲和力也非常低,抑制Kv2.1通道的IC50值分别是JZTX-Ⅸ和JZTX-Ⅺ的6倍和14倍。为了鉴定这些毒素结合Kv2.1通道的受体位点,从而进一步阐明毒素与通道相互作用之间的结构-功能关系,我们将Kv2.1通道S1-S2连接环和S3b-S4电压敏感浆叶结构上的单个氨基酸残基突变成丙氨酸,并采用双电极电压钳技术检测了JZTX-Ⅰ、 JZTX-Ⅸ和JZTX-Ⅺ与Kv2.1通道突变体的相互作用,鉴定了它们结合Kv2.1通道的受体位点。定点突变分析结果显示该通道S3b-S4电压敏感浆叶结构上的四个氨基酸残基(Ile273、Phe274、Glu277和Lys280)是决定JZTX-Ⅰ结合Kv2.1通道的关键受体残基,形成了JZTX-Ⅰ结合Kv2.1通道的受体位点。它们的丙氨酸突变体I273A、F274A、E277A和K280A分别降低了JZTX-Ⅰ的亲和力6倍、10倍、8倍和7倍。另外,位于S3b片段上的三个氨基酸残基(Ile273、Phe274和Glu277)也是决定JZTX-Ⅸ和JZTX-Ⅺ结合Kv2.1通道的关键残基,形成了这两个毒素的结合受体位点。这三个氨基酸残基被突变成丙氨酸后也大大地降低了JZTX-Ⅸ和JZTX-Ⅺ结合Kv2.1通道的亲和力。突变体I273A、F274A和E277A分别降低了JZTX-Ⅸ的敏感性9倍、19倍和16倍,降低了JZTX-Ⅺ的敏感性7倍、11倍和13倍。考虑到这些毒素都能够加快通道的去激活动力学,这些结果表明这三种蜘蛛毒素结合Kv2.1通道的受体位点部分重叠,均采用捕获静息状态电压敏感元件的方式抑制Kv2.1通道的激活。JZTX-Ⅰ由33个氨基酸残基组成,其中6个半胱氨酸残基配对形成3对二硫键。前期工作推测JZTX-Ⅰ是一种类α-毒素,能够抑制大鼠心肌细胞上的TTX-R型钠通道、大鼠DRG神经元上TTX-S钠通道和棉铃虫幼虫神经元细胞钠通道的快速失活。采用全细胞膜片钳技术,我们进一步检测了JZTX-Ⅰ对钠通道亚型的影响,结果发现JZTX-Ⅰ能够高亲和力地结合钠通道亚型Nav1.5(IC50值为0.33μM). JZTX-Ⅰ抑制钠通道Nay1.5的快速失活具有时间依赖性和浓度依赖性,而且不影响该通道的激活和稳态失活动力学。丙氨酸扫描突变Nav1.5通道第四个同源区域DIV上的S3-S4胞外连接环发现突变体D1609是决定JZTX-Ⅰ捕获钠通道DIV的关键残基。这些结果表明JZTX-Ⅰ是位点3毒素,通过捕获钠通道DⅣ S3-S4胞外连接环延缓钠通道快速失活。
李晶[10](2012)在《几种动物多肽毒素的电生理活性研究》文中研究指明蜈蚣作为犀利的捕食者,大都拥有一对捕食的利器--毒腺,从毒腺中释放出的毒液的主要功能就是用来杀死或者麻痹其猎物。蜈蚣的粗毒是含有多种化学物质的混合物,其中蛋白质为主要成分。首先,本论文利用全细胞模式膜片钳技术,检测了少棘蜈蚣粗毒的电生理活性,发现粗毒对大鼠DRG细胞膜上的电压门控钠通道、电压门控钾通道具有一定的抑制作用。由此推断粗毒中具有能作用于电压门控离子通道的神经毒素成分。随后利用反相-HPLC对粗毒进行分离纯化,共收集到43种组分,并采用膜片钳技术对这些组分进行了活性筛选,鉴定到五种作用于大鼠背根神经节(DRG)细胞上电压门控钠通道以及四种作用于钾通道的组分,且它们的抑制作用呈浓度依赖性。对于其中一种作用于DRG钾通道的延迟整钾电流,且在粗毒中含量较大的组分开展了较深入的生理生化研究。经MALDI-TOF质谱分析,测得该组分的分子量为4114.06Da,根据Edman降解法测得其氨基酸序列为EESMLLSCPDLSCPTGYTCDVLTKKCKRLS DELWDH。通过序列比较分析表明这是一个全新的蜈蚣多肽毒素,将其命名为少棘蜈蚣毒素-Ⅰ(SsmTx-Ⅰ)。电生理实验表明,SsmTx-Ⅰ对大鼠DRG电压门控钾通道的半抑制率(IC50)为200 nmol/L,对通道的I-V曲线没有明显作用,对通道的稳态激活有微弱的影响,半激活电压V1/2向去极化方向漂移8.04mV。进一步开展了其对电压门控钾通道亚型的筛选。实验表明,SsmTx-Ⅰ对表达在人胚胎肾细胞(HEK293)上的野生型Kv4.1、Kv4.2、Kv4.3等瞬时外向钾电流没有明显的抑制作用,但对于Kv2.1延迟整钾电流有较为显着的作用,其半抑制率为41.7nmol/L。另外,对于几种海南毒素Ⅲ(HNTX-Ⅲ)的亚型的生物活性进行了检测。HNTX-Ⅲ是从海南捕鸟蛛粗毒中分离纯化得到分子量为3607Da的多肽,能显着抑制DRG上河豚毒素敏感型(tetrodotoxin-sensitiveTTX-S)钠通道,IC50为43.6nmol/L。通过cDNA文库测序发现了一个HNTX-Ⅲ多肽毒素家族,存在HNTX-Ⅲ的几种天然亚型,HNTX-Ⅲ S24N、HNTX-Ⅲ H26D、HNTX-Ⅲ Y20H、HNTX-ⅢY20H/S24N。由于它们在海南捕鸟蛛粗毒中含量很低,通过化学合成获得了毫克级的样品。膜片钳分析表明它们对大鼠DRG细胞的TTX-S型钠通道均有抑制作用,但不影响TTX-R型钠电流。对TTX-S型钠通道的IC50分别为 138nmol/L,2.69μmol/L,4.37μmol/L,1.95μmol/L,分别为HNTX-Ⅲ的3倍,60倍,101 倍以及45倍,证明His26、Tyr20对于HNTX-Ⅲ抑制DRG细胞TTX-S型钠通道具有关键作用。上述HNTX-Ⅲ亚型,只有HNTX-Ⅲ可在粗毒分离纯化获得,其它几种亚型没有在多肽水平获得鉴定,但至少在mRNA水平均存在于毒腺中,因此进一步开展HNTX-Ⅲ的基因结构分析和活性比较分析,将为揭示HNTX-Ⅲ的进化机制提供线索。
二、海南捕鸟蛛毒素-IV对大鼠背根神经节细胞钠通道的抑制影响(英文)(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、海南捕鸟蛛毒素-IV对大鼠背根神经节细胞钠通道的抑制影响(英文)(论文提纲范文)
(1)P2X3受体抑制剂EK36对动物疼痛模型的治疗效果研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 蜘蛛毒素中的肽类毒素研究进展 |
1.1.1 蜘蛛毒素中的肽类毒素概述 |
1.1.2 蜘蛛多肽类毒素在疼痛相关离子通道中的应用 |
1.2 疼痛相关ATP门控离子通道P2X受体研究进展 |
1.2.1 ATP门控离子通道P2X受体概述 |
1.2.2 P2X受体在疼痛中的作用 |
1.2.3 P2X受体与其他疾病 |
第二章 EK36及其突变体的原核表达及分离纯化鉴定 |
2.1 引言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 EK36多肽的原核表达 |
2.2.2 EK36突变体的原核表达 |
2.2.3 EK36 及其突变体HPLC分离纯化及质谱鉴定 |
2.2.4 细胞的冻存、复苏、传代及转染 |
2.2.5 全细胞膜片钳技术 |
2.3 实验结果与分析 |
2.3.1 EK36多肽的原核表达、分离纯化及质谱鉴定结果 |
2.3.2 EK36多肽突变体分离纯化及质谱鉴定结果 |
2.3.3 EK36多肽对P2X3受体活性分析 |
2.3.4 EK36 多肽对P2X2、P2X4、P2X7 受体选择性分析 |
2.4 讨论 |
第三章 EK36多肽的镇痛活性研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 急性疼痛模型的构建 |
3.2.2 慢性炎性疼痛模型的构建 |
3.2.3 神经性疼痛模型的构建 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 EK36多肽在急性疼痛中的治疗效果 |
3.3.2 EK36多肽在慢性炎性疼痛中的治疗效果 |
3.3.3 EK36多肽在神经性性疼痛中的治疗效果 |
3.4 讨论 |
全文讨论及进一步研究设想 |
参考文献 |
简写表 |
致谢 |
(2)中电导钙激活钾通道激活剂HNTX-I结构与功能关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 中电导激活钾通道(IK通道)的结构与功能研究 |
1.1 钾离子通道概述 |
1.1.1 电压门控型钾通道 |
1.1.2 内向整流型钾通道 |
1.1.3 钙激活钾通道 |
1.2 IK通道作用分子的调控现状 |
1.2.1 钙激活钾通道抑制剂 |
1.2.2 钙激活钾通道激活剂 |
1.3 蜘蛛毒素的研究 |
1.4 HNTX-I对IK通道的作用及本课题的研究意义 |
第二章 在大肠杆菌中表达HNTX-I |
2.1 前言 |
2.2 实验方案 |
2.2.1 HNTX-I的表达 |
2.2.2 HEK293T细胞的冻存、复苏以及培养 |
2.2.3 IK通道的体外表达 |
2.2.4 SD大鼠DRG细胞的急性分离 |
2.2.5 HEK293T细胞的瞬时转染及膜片钳检测 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 HNTX-I的表达及膜片钳检测 |
2.3.2 HNTX-I对IK通道的专一性的探究 |
2.4 讨论 |
第三章 HNTX-I及其突变体对IK通道的激活作用研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验方案 |
3.2.1 IK通道突变体及HNTX-I毒素突变体的构建 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 IK通道突变体的构建与筛选 |
3.3.2 HNTX-I与NS309对IK通道作用位点的比较 |
3.3.3 HNTX-I毒素突变体的构建及筛选 |
3.4 讨论和进一步实验设想 |
参考文献 |
缩写表 |
致谢 |
(3)作用于疼痛相关钠通道的多肽毒素的结构与功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 多肽毒素与疼痛相关钠通道相互作用的研究进展 |
1.1 引言 |
1.2 蜘蛛毒液的主要组成与多肽类毒素的研究进展 |
1.2.1 蜘蛛概述 |
1.2.2 蜘蛛毒液的组成 |
1.3 蛇毒毒液的主要组成与多肽类毒素的研究进展 |
1.3.1 蛇概述 |
1.3.2 蛇毒毒液的主要组成 |
1.3.3 蛇毒中肽类毒素的研究进展 |
1.4 疼痛相关钠通道的研究进展 |
1.4.1 电压门控钠离子通道概述 |
1.4.2 电压门控钠离子通道的分布与分类 |
1.4.3 钠通道与疾病 |
1.4.4 钠通道毒素与作用位点 |
1.4.5 疼痛相关钠通道研究进展 |
第二章 中华眼镜蛇毒液多肽 μ-EPTX-Na1a阻断电压门控钠通道Nav1.8 抑制炎症性和神经病理性疼痛 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 Na1a多肽的分离纯化 |
2.2.2 大鼠背根神经节(dorsal root ganglia,DRG)细胞的急性分离 |
2.2.3 SD新生大鼠心肌细胞和小鼠海马神经元的急性分离 |
2.2.4 人胚胎肾细胞(HEK293T)的培养与质粒转染 |
2.2.5 中华眼镜蛇毒腺RNA的提取,反转录和 3’RACE扩增Na1a家族多肽的基因序列 |
2.2.6 谷氨酸内切酶酶解Na1a与Edman降解测序 |
2.2.7 炎症性和神经病理性疼痛模型的制备 |
2.2.8 酿酒酵母表达Na1a多肽 |
2.2.9 Na1a的细胞毒性测定 |
2.2.10 Na1a的溶血活性测定 |
2.2.11 Na1a对hERG通道影响的测定 |
2.2.12 Na1a对小鼠游泳运动影响的测定 |
2.2.13 膜片钳活性分析 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 Na1a多肽的分离纯化与对DRG上钠通道的影响 |
2.3.2 Na1a家族多肽的 3’RACE基因扩增 |
2.3.3 Na1a的谷氨酸内切酶酶解与Edman降解测序 |
2.3.4 Na1a多肽与DRG上钠通道的相互作用 |
2.3.5 Na1a对钠通道亚型的选择性 |
2.3.6 Na1a对炎症性和神经病理性疼痛的镇痛活性 |
2.3.7 Na1a的副作用分析:心肌Nav1.5, hERG, 游泳运动,细胞毒性,溶血活性 |
2.3.8 Na1a的酿酒酵母表达 |
2.4 结果讨论 |
2.4.1 Na1a是选择性作用于钠通道的蛇毒多肽 |
2.4.2 Na1a能够抑制炎症性疼痛和慢性神经病理性痛 |
2.4.3 Na1a具有较好的药物安全性 |
2.4.4 Na1a可以作为分子探针探究Nav1.8 参与疼痛调节 |
第三章 海南捕鸟蛛毒液多肽 δ-TRTX-Hhn1a专一性延缓电压门控钠通道Nav1.8 的失活 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 Hhn1a的分离纯化与Edman降解测序 |
3.2.2 大鼠背根神经元细胞的分离 |
3.2.3 人胚胎肾细胞(HEK293T)的培养与质粒转染 |
3.2.4 膜片钳活性分析 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 Hhn1a的纯化与序列测定 |
3.3.2 Hhn1a延缓DRG细胞上Nav1.8 通道的失活 |
3.3.3 Hhn1a延缓异源表达的Nav1.8 通道的失活 |
3.3.4 Hhn1a抑制DRG上TTX-S钠通道电流 |
3.3.5 Hhn1a与钠通道亚型的相互作用 |
3.4 结果讨论 |
3.4.1. Hhn1a是Nav1.8 通道的专一性延缓失活剂 |
3.4.2 Hhn1a可用于探究Nav1.8 参与疼痛调节的分子机制。 |
第四章 HNTX-III家族多肽的天然突变改变及其对电压门控钠通道的亲和性 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 HNTX-III及其天然突变体的化学合成与复性 |
4.2.2 大鼠背根神经节细胞的急性分离 |
4.2.3 人胚胎肾细胞(HEK293T)的培养与质粒转染 |
4.2.4 膜片钳活性分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 HNTX-III及突变体的合成 |
4.3.2 HNTX-III及其天然突变体与DRG上钠通道的相互作用 |
4.3.3 HNTX-III及其天然突变体与钠通道亚型的相互作用 |
4.4 讨论 |
第五章 主要研究结论和进一步研究设想 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 进一步研究设想 |
参考文献 |
缩写表 |
攻读博士学位期间论文发表目录 |
致谢 |
(4)防城港捕鸟蛛粗毒及主要活性成分研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 多肽毒素及钠、钾离子通道的研究进展 |
1.1 前言 |
1.2 多肽毒素的介绍 |
1.2.1 蜘蛛多肽毒素的研究进展 |
1.2.2 其它多肽毒素的研究进展 |
1.3 钠通道的研究进展 |
1.3.1 电压门控钠通道的分类 |
1.3.2 电压门控钠通道的结构 |
1.4 钾离子通道的研究进展 |
1.4.1 钾离子通道的结构和分类 |
1.4.2 K_V1家族成员介绍 |
1.4.3 典型钾通道的生理及病理研究 |
1.4.4 钙激活钾通道 |
第二章 防城港捕鸟蛛粗毒及主要活性成分研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料、试剂、仪器和方法 |
2.2.1 蜘蛛毒素、SD大鼠及胎鼠、HEK293T细胞、质粒 |
2.2.2 试剂 |
2.2.3 仪器 |
2.2.4 实验方法 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 防城港捕鸟蛛粗毒对电压门控钠通道的功能特性 |
2.3.2 防城港捕鸟蛛粗毒对电压门控钾通道的功能特性 |
2.3.3 防城港捕鸟蛛粗毒对电压门控钙通道的功能特性 |
2.3.4 样品分离纯化以及质谱鉴定结果 |
2.3.5 氨基酸序列测定结果 |
2.3.6 防城港捕鸟蛛FCGTX-I对K_V1.1 通道的抑制作用 |
2.3.7 防城港捕鸟蛛FCGTX-I的专一性筛选 |
2.4 讨论 |
第三章 进一步研究设想 |
参考文献 |
缩写表 |
致谢 |
(5)间斑寇蛛卵粒蛋白的分离纯化和结构与性质分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 综述 |
1.1 前言 |
1.2 间斑寇蛛毒腺毒素研究 |
1.3 间斑寇蛛卵粒蛋白研究 |
1.4 毒素蛋白常用的分离鉴定方法 |
1.5 本研究的目的意义 |
第二章 卵粒蛋白的分离纯化与鉴定 |
2.1 前言 |
2.2 实验材料 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 卵粒的匀浆与提取 |
2.3.2 凝胶过滤层析 |
2.3.3 阴离子交换层析 |
2.3.4 RP-HPLC |
2.3.5 凝胶电泳 |
2.3.6 N-端序列鉴定 |
2.3.7 新颖性鉴定 |
2.4 结果 |
2.4.1 凝胶过滤层析 |
2.4.2 P1峰阴离子交换层析 |
2.4.3 D4峰C4反相分离纯化 |
2.4.4 SDS-PAGE分析 |
2.4.5 Latroeggtoxin-Ⅲ的N端序列与新颖性分析 |
2.5 讨论 |
第三章 Latroeggtoxin-Ⅲ的生物学活性分析 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 哺乳动物毒活性 |
3.3.2 昆虫毒活性 |
3.4 结果 |
3.4.1 哺乳动物毒活性 |
3.4.2 昆虫毒活性 |
3.5 讨论 |
3.6 结论 |
第四章 进一步研究设想 |
附 利用生物素标记和质谱技术检测和鉴定虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ的相互作用蛋白 |
1. 前言 |
2. 材料与方法 |
3. 结果 |
4. 讨论 |
参考文献 |
文章发表和投递情况 |
缩写表(中英文对照) |
致谢 |
(6)Kv 1.1新型选择性抑制剂的结构与功能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 蜘蛛多肽毒素及钾通道Kv1的研究进展 |
1.1 蜘蛛多肽毒素的研究进展 |
1.1.1 蜘蛛毒液的组成 |
1.1.2 蜘蛛多肽毒素的研究现状和发展趋势 |
1.2 钾通道K_v1家族 |
1.2.1 钾通道 |
1.2.1.1 钾通道对钾离子的选择性 |
1.2.1.2 钾通道的分类 |
1.2.1.3 几种典型钾通道的生理功能及病理意义 |
1.2.2 K_v 1家族研究 |
1.2.2.1 K_v 1.1和K_v 1.2 |
1.2.2.2 K_v 1.3和K_v 1.4 |
1.2.2.3 K_v 1.5 |
1.3 K_v 1.1研究进展 |
1.4 作用于钾离子通道的毒素 |
第二章 敬钊毒素-50的分离纯化与活性研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料、试剂和仪器 |
2.2.1、细胞、质粒、动物和毒素 |
2.2.2、试剂和仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 敬钊缨毛蛛粗毒(JZTX crude)的分离纯化 |
2.3.1.1 粗毒样品的预处理 |
2.3.1.2 半制备型反相HPLC分离粗毒 |
2.3.1.3 JZ18.20的离子交换层析分离 |
2.3.1.4 分析型反相HPLC分离纯化离子交换目标峰 |
2.3.1.5 MALDI-TOF/TOF质谱鉴定活性成分 |
2.3.2 膜片钳电生理检测 |
2.3.2.1 DH-5α感受态细胞的制备 |
2.3.2.2 转化(整个操作在超净工作台完成)及菌种保存 |
2.3.2.3 K_v 1.1质粒的提取(PurelinkTM Highpure Plasimid Filter Midiprep Kit试剂盒进行中量抽提,可去除内毒素,有利于后期转染效率的提高) |
2.3.2.4 在HEK293T细胞异源表达离子通道质粒 |
2.3.2.5 SD大鼠背根神经节细胞(DRG)的急性分离 |
2.3.2.6 膜片钳检测 |
2.3.3 JZTX-50的氨基酸序列测定 |
2.4 实验结果 |
2.4.1 分离纯化和质谱鉴定结果 |
2.4.2 氨基酸序列测定 |
2.4.3 敬钊毒素JZTX-50对K_v 1.1钾通道的抑制作用 |
2.4.3.1 JZTX-50对K_v 1.1钾通道有较强抑制作用 |
2.4.3.2 JZTX-50对K_v 1.1钾通道抑制作用的IC_(50) |
2.4.4 JZTX-50对K_v1.1钾通道的抑制作用不影响通道的激活动力学 |
2.4.5 JZTX-50的专一性筛选 |
2.4.5.1 JZTX-50对多种钾通道亚型作用研究 |
2.4.5.2 JZTX-50对钠通道作用研究 |
2.4.5.3 JZTX-5 0对钙通道作用研究 |
2.5 讨论 |
2.6 结论 |
第三章 进一步研究设想 |
参考文献 |
缩写表 |
致谢 |
(7)海南捕鸟蛛毒素与电压门控钠通道作用机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 电压门控钠离子通道及其毒素研究进展 |
1.1 前言 |
1.2 钠离子通道 |
1.2.1 电压门控钠通道 |
1.2.2 电压门控钠通道的研究进展 |
1.2.3 钠通道相关疾病 |
1.3 电压门控钠通道毒素 |
1.3.1 毒素位点分析 |
1.3.2 神经毒素结合位点1 |
1.3.3 神经毒素结合位点2 |
1.3.4 神经毒素结合位点3 |
1.3.5 神经毒素结合位点4 |
1.3.6 神经毒素结合位点5 |
1.3.7 神经毒素结合位点6 |
1.4 本课题的研究背景和意义 |
第二章 海南捕鸟蛛毒素-Ⅲ(HNTX-Ⅲ)与钠通道相互作用的分子机制研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 粗毒和动物 |
2.2.2 试剂和仪器 |
2.2.3 HNTX-Ⅲ的分离纯化 |
2.2.4 钠通道Nav1.7突变体和嵌合体的构建 |
2.2.5 HEK293细胞异源表达电压门控钠通道 |
2.2.6 膜片钳活性分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 HNTX-Ⅱ的分离和纯化 |
2.3.2 HNTX-Ⅲ对大鼠DRG细胞上电压门控钠通道的影响 |
2.3.3 HNTX-Ⅲ对表达在HEK293细胞VGSC亚型的抑制效应 |
2.3.4 HNTX-Ⅲ电压依赖性的抑制在HEK293细胞中表达的Nav1.7 |
2.3.5 HNTX-Ⅲ结合在Nav1.7 DII的S3-S4胞外连接环 |
2.3.6 HNTX-Ⅲ对Nav1.7去激活动力学的影响 |
2.3.7 HNTX-Ⅲ与Nav1.7突变体的相互作用 |
2.4 讨论 |
2.4.1 HNTX-Ⅲ是一种神经元TTX-S VGSCs的选择性的拮抗剂 |
2.4.2 HNTX-Ⅲ通过在关闭状态下结合位点4捕获电压敏感元件来抑制Nav1.7的开放 |
2.4.3 HNTX-Ⅲ有别于作用于VGSCs的其他β-毒素 |
2.4.4 HNTX-Ⅲ的结构与功能关系 |
第三章 海南捕鸟蛛毒素HNTX-Ⅳ与电压门控钠通道相互作用的分子机制研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 粗毒和动物 |
3.2.2 试剂和仪器 |
3.2.3 HNTX-Ⅳ的分离纯化 |
3.2.4 钠通道质粒和构建Nav1.4,Nav1.5和Nav1.7的突变体 |
3.2.5 HEK293细胞异源表达VGSCs |
3.2.6 膜片钳活性检测 |
3.3 结果 |
3.3.1 HNTX-Ⅳ毒素的分离纯化 |
3.3.2 HNTX-Ⅳ对VGSC亚型的选择性 |
3.3.3 亚饱和浓度下HNTX-Ⅳ对Nav1.2,1.3,1.7激活和失活的影响 |
3.3.4 电压门控钠通道DIIS3-S4的氨基酸残基决定着通道对HNTX-Ⅳ的敏感性 |
3.3.5 Three-toed claw模型用于稳定HNTX-Ⅳ-Nav1.7复合物 |
3.4 讨论 |
第四章 海南捕鸟蛛粗毒中筛选Nav1.8抑制剂 |
4.1 背景 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 粗毒和动物 |
4.2.2 试剂和仪器 |
4.2.3 大鼠DRG细胞 |
4.2.4 海南捕鸟蛛粗毒的分离纯化 |
4.2.5 MALDI-TOF质谱分子量鉴定 |
4.2.6 嵌合体的构建 |
4.2.7 ND7-23细胞异源表达Nav1.8通道 |
4.2.8 电生理活性分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 海南捕鸟蛛粗毒对大鼠DRG细胞上TTX-R钠通道的影响 |
4.3.2 海南粗毒中筛选表达于ND7-23细胞Nav1.8通道的抑制剂 |
4.3.3 HN3977的VGSC亚型筛选 |
4.4 讨论 |
第五章 主要研究结论与进一步研究设想 |
参考文献 |
附录 缩写表(中英文对照) |
论文发表情况 |
致谢 |
(8)Thr28突变对虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ钠通道活性的影响(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 仪器和试剂 |
1.2 突变体的化学合成与分离纯化 |
1.3 合成产物的氧化复性和纯化鉴定 |
1.4 多肽粗品与复性产物的质谱鉴定 |
1.5 膜片钳电生理活性鉴定 |
2 结果与讨论 |
2.1 T28D-HWTX-IV的化学合成 |
2.2 T28D-HWTX-IV的氧化还原复性 |
2.3 T28D-HWTX-IV的钠通道活性分析 |
2.4 讨论 |
(9)敬钊毒素与电压门控钠钾通道相互作用的分子机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 蜘蛛毒素与电压门控钠钾通道相互作用的研究进展 |
1.1 电压门控钠离子通道及其相互作用的毒素 |
1.2 电压门控钾离子通道及其相互作用的毒素 |
1.3 本课题的研究背景和意义 |
第二章 敬钊缨毛蛛毒素JZTX-Ⅲ与钾通道Kv2.1相互作用的分子机制研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.3 结果 |
2.4 讨论 |
第三章 敬钊缨毛蛛毒素(JZTX-Ⅰ、Ⅸ、Ⅺ)与钾通道Kv2.1相互作用的分子机制研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.3 结果 |
3.4 讨论 |
第四章 敬钊缨毛蛛毒素(JZTX-Ⅲ、Ⅰ)与电压门控钠通道相互作用的分子机制研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.3 结果 |
4.4 讨论 |
第六章 主要研究结论与进一步研究设想 |
1 主要研究结果和意义 |
2 进一步研究设想 |
参考文献 |
缩写表 |
论文发表情况 |
致谢 |
(10)几种动物多肽毒素的电生理活性研究(论文提纲范文)
缩写表(中英文对照) |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 综述 |
1.1 蜈蚣的种类和研究概况 |
1.2 蜈蚣毒素的成分和功能 |
1.3 电压门控钠通道及其相互作用毒素研究概况 |
1.4 本课题的研究背景和意义 |
第二章 少棘蜈蚣粗毒电生理活性鉴定 |
2.1 前言 |
2.2 材料、试剂与仪器 |
2.2.1 材料 |
2.2.2 试剂 |
2.2.3 仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 分离DRG细胞所需的溶液配制 |
2.3.2 分离程序 |
2.3.3 记录DRG上离子通道电流的溶液配制 |
2.3.4 膜片钳全细胞模式记录细胞电流 |
2.3.5 加药 |
2.3.6 数据后期处理 |
2.4 实验结果 |
2.4.1 少棘蜈蚣粗毒对DRG细胞钾通道电流的影响 |
2.4.2 少棘蜈蚣粗毒对DRG细胞钠通道电流的影响 |
2.5 讨论 |
第三章 少棘蜈蚣粗毒的分离纯化及其电生理活性研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料、试剂与仪器 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 试剂 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 少棘蜈蚣粗毒的分离纯化 |
3.3.2 质谱分析 |
3.3.3 将分离纯化所得组分进行活性鉴定 |
3.3.4 提取质粒 |
3.3.5 细胞培养及离子通道的在HEK293细胞上的表达 |
3.3.6 氨基酸序列测定 |
3.4 结果 |
3.4.1 少棘蜈蚣粗毒的反相分离及质谱鉴定结果 |
3.4.2 少棘蜈蚣粗毒反相分离收集的各峰的质谱鉴定及活性鉴定 |
3.4.3 少棘蜈蚣粗毒精细分离纯化 |
3.4.4 氨基酸序列测定 |
3.4.5 Ssm-TX-Ⅰ对大鼠背根神经节(DRG细胞)电压门控钾通道电流的影响 |
3.4.6 Ssm-TX-Ⅰ电压门控钾通道亚型的影响 |
3.5 讨论 |
第四章 海南捕鸟蛛毒素-Ⅲ家族多肽毒素在DRG钠通道上的活性鉴定 |
4.1 前言 |
4.2 材料与试剂 |
4.2.1 材料 |
4.2.2 试剂 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 固相化学合成与氧化还原法 |
4.3.2 膜片钳记录毒素与通道的相互作用(详细步骤同第二章) |
4.4 结果与讨论 |
参考文献 |
硕士期间发表文章 |
致谢 |
四、海南捕鸟蛛毒素-IV对大鼠背根神经节细胞钠通道的抑制影响(英文)(论文参考文献)
- [1]P2X3受体抑制剂EK36对动物疼痛模型的治疗效果研究[D]. 黄艳婷. 湖南师范大学, 2020(01)
- [2]中电导钙激活钾通道激活剂HNTX-I结构与功能关系研究[D]. 马义枫. 湖南师范大学, 2016(01)
- [3]作用于疼痛相关钠通道的多肽毒素的结构与功能研究[D]. 张凡. 湖南师范大学, 2015(05)
- [4]防城港捕鸟蛛粗毒及主要活性成分研究[D]. 陈欣艺. 湖南师范大学, 2015(06)
- [5]间斑寇蛛卵粒蛋白的分离纯化和结构与性质分析[D]. 余海. 湖南师范大学, 2014
- [6]Kv 1.1新型选择性抑制剂的结构与功能研究[D]. 朱丽. 湖南师范大学, 2014(04)
- [7]海南捕鸟蛛毒素与电压门控钠通道作用机制研究[D]. 蔡天夫. 湖南师范大学, 2013(03)
- [8]Thr28突变对虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ钠通道活性的影响[J]. 邓梅春,罗旋,陈汉春,王军,梁宋平. 生命科学研究, 2013(02)
- [9]敬钊毒素与电压门控钠钾通道相互作用的分子机制研究[D]. 陶怀. 湖南师范大学, 2013(07)
- [10]几种动物多肽毒素的电生理活性研究[D]. 李晶. 湖南师范大学, 2012(04)