BmαTX14多肽与通道β亚基协同调节钠通道功能的机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30900239
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    尹世金
  • 依托单位：
    中南民族大学
  • 学科分类：
    C0502.分子生物物理
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

蝎毒肽特异性作用于钠通道，常被用于探测钠通道的结构与功能。目前，国际上偏重于研究蝎毒肽与钠通道α亚基相互作用，忽略了钠通道β亚基对二者相互作用的影响。课题组前期工作观测到一个重要发现：蝎毒肽BmαTX14延缓了钠通道Nav1.4的失活过程，但是当有钠通道β1亚基共表达时，BmαTX14多肽对钠通道失活过程的延缓作用更加明显。基于蝎毒肽BmαTX14与钠通道β1亚基对Nav1.4功能的协同调节特性，本项目拟以BmαTX14多肽为分子探针，在钠通道α亚基与不同组合β亚基共表达时，系统研究毒素多肽对钠通道功能调节的差异性。综合运用通道蛋白和毒素多肽的定点突变实验及蛋白质相互作用的计算机模拟，深入揭示BmαTX14多肽与β亚基协同调节钠通道的分子机制。这些工作的开展将在国际上率先从新视角（多肽-通道α亚基-β亚基相互作用的网络关系）有效地揭示钠通道的结构与功能关系，加速认识钠通道的病理生理意义。

结项摘要

国家自然科学青年基金项目（30900239）重点研究BmαTX14多肽与钠通道α亚基相互作用的分子机制，同时开展了BmαTX14与β亚基协同调节钠通道 α亚基的研究。.选用表达载体pET-28a，将测序正确的重组克隆转化至表达菌E.coli Rosetta(DE3)中。经IPTG诱导，通过超滤脱盐浓缩和RP-HPLC分离得到色谱纯的重组BmαTX14多肽。全细胞式膜片钳技术检测发现BmαTX14显著延缓Nav1.4通道的快速失活，但对Nav1.2通道的活性很弱，表现出典型的α-like毒素的活性。.对BmαTX14的13个丙氨酸扫描的突变体进行电生理研究表明，BmαTX14的活性表面主要由NC-domain和Core-domain两个结构域组成，NC-domain上的碱性氨基酸、Core-domain上的芳香族氨基酸和邻近的天冬酰胺是维持毒素活性的关键位点。以Nav1.2和Nav1.4两种通道的氨基酸序列差异为基础，构建了杂合通道，证实BmαTX14的这种药理学性质差异是由DIV S3-S4 loop的的天冬氨酸差异决定的。.构建了小鼠钠通道三种beta亚基的真核表达载体。研究表明当β1存在时，BmαTX14延缓Nav1.4通道的快速失活的活性提高3-5倍，而β2亚基使BmαTX14的活性下降3-5倍。进一步发现β1和β3能增强BmαTX14对Nav1.4的稳态失活的调节作用。Lqh2与BmαTX14类似，提示α-like毒素与β亚基轻微协同调节钠通道的功能具有普遍性。.对BmαTX14毒素多肽突变体进行活性扫描，发现BmαTX14-K62A和BmαTX14-T18R与钠通道β1亚基产生了明显的协同作用。对通道β1亚基和通道β2亚基进行片段交换，证明β1亚基与BmαTX14多肽的协同位点应该位于β1亚基细胞外段或跨膜段。.综上所述，本工作优化了BmαTX14多肽的表达方法为起点，并重新鉴定了其药理学活性。较系统地研究了BmαTX14与Nav1.4通道相互作用的分子机制。通过对BmαTX14及Lqh2两种毒素的研究证明α-like毒素与β亚基轻微协同调节钠通道的功能具有普遍性。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
海南斑等蝎钾通道阻断剂 Im58 克隆、表达纯化与鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中南民族大学学报（自然科学版）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    尹世金
  • 通讯作者：
    尹世金
端粒和端粒酶的发现及其与衰老和一些人类疾病的关系
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中南民族大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄文涛;郭向前;尹世金;戴甲培
  • 通讯作者：
    戴甲培
Recombinant expression, purification, and characterization of scorpion toxin Bm alpha TX14
蝎毒素 Bm α TX14 的重组表达、纯化和表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Protein Expression and Purification
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Dai, Hui;Yin, Shijin;Li, Tian;Cao, Zhijian;Ji, Yonghua;Wu, Yingliang;Li, Wenxin
  • 通讯作者：
    Li, Wenxin
Discovery of the centipede family Plutoniumidae (Chilopoda) in Asia: a new species of Theatops from China, and the taxonomic value of spiracle distributions in Scolopendromorpha
亚洲蜈蚣科钚科（Chilopoda）的发现：中国蜈蚣属一新种及蜈蚣目气孔分布的分类学价值
  • DOI：
    10.11646/zootaxa.2667.1.4
  • 发表时间：
    2010-11
  • 期刊：
    Zootaxa
  • 影响因子：
    0.9
  • 作者：
    Di, Zhiyong;Cao, Zhijian;Wu, Yingliang;Yin, Shijin;Edgecombe, Gregory D.;Li, Wenxin
  • 通讯作者：
    Li, Wenxin

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其他文献

少棘蜈蚣钾通道毒素多肽 KTX-Ssm175 的表达
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    尹世金;陈璇;闻闫瀚;陆春兰;胡青兰;邹艳;张丰;王冠;黄鑫;黄谨
  • 通讯作者：
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少棘蜈蚣钠通道毒素NTX-Ssm97的表达纯化及鉴定
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
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    尹世金
糙耳孔蜈蚣毒素多肽STX-Osp1的基因工程制备
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    陆春兰;陈璇;张丰;胡青兰;王冠;黄鑫;尹世金
  • 通讯作者：
    尹世金

其他文献

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中国蜈蚣目物种多样性调查及药用物种转录组学研究
  • 批准号：
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  • 项目类别：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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