论文部分内容阅读
钙激活氯离子通道(calcium-activated chloride channels, CaCCs)广泛分布于各种脊柱和无脊柱动物的组织中，参与了上皮跨膜细胞离子与液体的分泌、心肌和神经兴奋、感觉传导、平滑肌收缩和受精过程等众多生理过程的调控。CaCCs的门控过程受到钙离子和电压的双重调节，对CaCCs通道门控及其调节机制的研究不仅有助于理解它们的生理学作用而且对以该通道为靶点的药物筛选与疾病治疗具有一定的指导意义。 本文以CaCCs的分子基础TMEM16A通道为研究对象，采用定点突变、膜片钳、荧光显微成像等实验方法，对钙离子调节CaCCs的门控机制展开研究，得到了一些有价值的结论： 1、证实了在TMEM16A通道存在两个具有不同钙离子亲和力的结合位点，其中第一胞内loop为低亲和力的钙离子结合位点，第六、七、八跨膜中心区域形成高亲和力的钙离子结合位点，两者间协同作用激活通道； 2、第一胞内 loop（低亲和力位点）中与钙离子结合的氨基酸侧链的几何尺寸和形状对钙离子的结合能力具有重要影响； 3、锶离子和钙离子都可以通过与TMEM16A通道相结合激活通道，并且锶离子和钙离子激活通道的分子机制相同； 4、壳寡糖对TMEM16A通道具有直接激活作用，不同聚合度的壳寡糖单体（壳二糖~壳六糖）的激活能力不同，壳二糖~壳六糖的 EC50分别是35.72±3.633μM、29.03±3.696μM、36.18±6.036μM、38.43±2.916μM、43.90±4.985μM； 5、壳寡糖具有单独的结合位点，这表明壳寡糖以不同于钙离子的方式激活TMEM16A通道。 本论文比较分析了多种CaCCs通道激活剂调节其门控过程的行为，探索了钙离子激活CaCCs通道的结构基础，这对于了解CaCCs通道钙离子依赖性门控过程具有一定的推动作用，但该方面的研究仍有许多工作要做，如：钙离子激活CaCCs通道的门控动力学过程、壳寡糖与CaCCs的结合区域以及其激活CaCCs的动力学过程等。