分子、細胞與組織2

1、對通道進行調控的主要機制以癲癇和心律失常為例討論題：2.1組員：鄭思悅3147109010徐 思3147109012王 凡3147109018吳蕭俊3147109019穿膜運輸?shù)脑黼x子通道和轉運體蛋白的比較離子通道的門控因素癲癇致死性心律失常穿膜運輸?shù)脑砦镔|通過細胞質膜的轉運途徑物質的跨膜運輸是細胞維持正常生命活動的基礎之一。 被動運輸（易化擴散） 穿膜運輸 主動運輸：Na+-K+泵、Ca2+泵、協(xié)同運輸 胞吞作用：胞飲作用、吞噬作用 膜包運輸 胞吐作用單純擴散 diffusion simple 如果不考慮擴散時間，不帶電小分子都可以順其濃度梯度跨越脂雙層實際上可以自由經脂雙層擴散的物質只

2、有2類：疏水（脂溶性）小分子 （脂溶性愈小，擴散愈慢）氧、苯不帶電的極性小分子 （質量愈大，擴散愈慢）乙醇、甘油所以，葡萄糖、氨基酸、無機離子不能通過單純擴散完成跨膜運輸膜蛋白介導的運輸 transport mdie par les protines membranaires 1. 取決于一套特殊的膜轉運蛋白活性；2. 取決于質膜脂雙層的疏水性特征。葡萄糖、氨基酸、核苷酸、無機離子輸都能實現(xiàn)跨膜運（順著或逆著其濃度梯度）。這些運輸由膜蛋白介導，這些膜蛋白被稱為膜運輸?shù)鞍?。膜轉運蛋白：載體蛋白、通道蛋白轉運體蛋白通道蛋白Protines porteuses Protines canalaires

3、膜轉運蛋白載體蛋白及其功能載體蛋白是存在于細胞膜上的多次跨膜的蛋白分子，可介導被動與主動運輸，具有通透酶性質。每種載體蛋白能與特定的溶質分子結合，通過一系列構象的改變介導溶質分子的跨膜轉運。轉運體蛋白介導的主動運輸離子梯度驅動力：通過偶聯(lián)運輸使一種物質的下坡帶動另一種物質的上坡偶聯(lián)轉運體 ATP驅動泵： ATP水解提供能量光驅動泵：光提供能量(細菌)偶聯(lián)轉運體ATP驅動泵光驅動泵能量來源 sources dnergieNa+ -K+泵 組成和作用Composition et effet2個K+入細胞逆電化學梯度運輸!3個Na+出細胞通道蛋白及其功能通道蛋白 通道蛋白所介導的被動運輸不需要與溶質

4、分子結合，它橫跨膜形成親水通道，允許適宜大小的分子和帶電荷的離子通過。通道蛋白的特點被動運輸速率很高 受調控 門控 - 電壓、遞質 ouverture contrle par la tension, un ligand 離子通道和轉運體蛋白的比較轉運體蛋白Protines porteuses與所運物質結合,然后自身構象改變將物質在膜另一側釋放。主動或被動運輸，與所運物質互相作用較強,運輸速度較慢離子、氨基酸、 單糖、核苷酸等通道蛋白Protines canalaires形成跨膜的充水通道讓所運物質通過。被動運輸，與所運物質互相作用較弱，運輸速度較快各種離子、水離子通道和轉運體蛋白的比較運輸原理

5、運輸特點所運物質離子通道的門控因素離子通道的門控因素電壓門控化學門控機械門控 電壓門控受膜電位控制膜電位變化 構象變化 通道開放或關閉 化學門控受相應化學信號（配體）控制配體與受體結合 構象變化 通道開放配體與受體解離 構象變化 通道關閉 機械門控受機械信號控制機械牽張力 構象變化 通道開放 04癲癇癲癇癲癇( pilepsie) 是一種由大腦神經元異常放電所引起的以短暫中樞神經系統(tǒng)功能失常為特征的慢性腦部疾病，以肌肉抽搐和(或)意識喪失為重要表現(xiàn)。目前發(fā)現(xiàn)多種編碼電壓門控性鈉離子通道的基因突變與癲癇的發(fā)生有關。可以遺傳的染色體和基因定位已經明確的癲癇近40 種。癲癇SCN1B突變 01SCN

6、1A突變02全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥（Generalized epilepsy with febrile seizures plus ，GEFS+）為常染色體顯性遺傳。家族成員中存在熱性驚厥和多種癲癇發(fā)作形式，如失神發(fā)作、肌陣攣發(fā)作等，每個受累者可以有一種或者幾種發(fā)作形式。在 1998 年，Wallace 等報道了一個澳大利亞大家族，至少有 26 名成員患 GEFS+。位于 19q13.1 區(qū)的鈉通道 1 亞單位編碼基因（SCN1B）的 第 3 外顯子第 387 位核苷酸發(fā)生一個 C-G 的點突變，使第 121 位氨基酸由高度保守的半胱氨酸變?yōu)樯彼?、SCN1B 突變該突變發(fā)生在1亞基和亞

7、基的二硫鍵連接處，破壞蛋白二級結構，影響了 亞基對 亞基動力學的調節(jié)功能，導致Na + 通道的反復開放，從而引起神經元持久過度興奮。這是鈉離子通道輔助亞基突變引起的人類神經系統(tǒng)疾病的首次報道，該發(fā)現(xiàn)孕育了“離子通道病”的概念。SCN1A 突變(錯義突變)鈉通道跨膜蛋白的部分氨基酸被替換蛋白功能降低GABA能中間神經元抑制作用減弱神經網絡興奮性增強大腦內興奮和抑制作用失衡2.SCN1A基因的突變致死性心律失常05細胞膜離子通道功能異常是導致心臟電生理異常的原因之一, 近年來發(fā)現(xiàn)越來越多的心臟結構正常的心性猝死與遺傳缺陷相關, 可能的機制為基因突變導致離子通道相關蛋白功能異常。基因缺陷者有遺傳性心律失常疾病, 為猝死的高危人群。離子通道與心律失常CPVT兒茶酚胺源性室性心動過速ARVC致心律失常性右心室心肌病Brugada 綜合征LQTSQT間期延長綜合征疾病包括CPVT 的特征為患者心臟無明顯器質性病變, 在運動時