版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
IntracellularCa2+SignalingWangLinlin
Ph.DDepartmentofPhysiologyZhejiangUniversitySchoolofMedicinePhysiologicalFunctionofCa2+PhysiologicalFunctionof
Ca2+參與神經肌肉的反應過程鎮(zhèn)靜作用:缺鈣可引起神經的興奮性增高調節(jié)細胞功能,激活蛋白激酶,促進蛋白質磷酸化促進內、外分泌腺的分泌,神經介質的分泌參與血液的凝固維持細胞膜的通透性及完整性是十分必要的參與免疫反應其他Ca2+參與的遞質的釋放Ca2+參與的肌肉收縮Ca2+參與的細胞連接Ca2+的測定方法(1)血清鈣的測定5種方法:即滴定法、比色法、火焰法、離子選擇電極法、活化分析法。
(2)細胞內鈣的測定:光譜熒光法(fluoromotric)利用單波長或雙波長熒光分光光度計,應用熒光指示劑Quin-2/AM或Fura-2/AM測定細胞內Ca2+濃度,這是目前研究Ca2+在生命科學中的生理生化功能的有力武器。血Ca2+濃度與Ca2+的轉運血漿Ca2+濃度正常維持在8.5-11.1mg%之間,其中46%與血漿蛋白特別是白蛋白結合,47.5%為游離鈣(Ca2+),僅有6.5%的鈣以磷酸鈣、檸檬酸鈣、重碳酸鈣、酒石酸鈣、棕櫚酸鈣等復合物形式存在。只有血漿離子鈣才具有生理活性。正常人的血漿Ca2+不是固定的,每日可有
0.1mg/dl的變化范圍。影響血Ca2+的因素來源:食物三個主要靶器官:腎、腸、骨其他影響因素
激素對Ca2+轉運的作用3種激素:PTH,l,25-(OH)2-D3,CT此外生長激素、甲狀腺素、性激素、前列腺素等也有調節(jié)血漿Ca2+的作用細胞內Ca2+的分布胞內鈣的分布極不均勻細胞內總鈣濃度約為lmmol/L50%存在于細胞核線粒體占30%,濃度為0.6mmol/L內質網占14%,約0.28mmoI/L質膜(外層)占5%,約0.1mmol/L而細胞溶質中僅占總鈣的0.5%(結合態(tài))或0.005%(離子態(tài))
儲存Ca2+的肌漿網/內質網BerridgeMJetal.,Nature.1998;395:645-648.
Ca2+
–alifeanddeathsignalCalciumisSparkofLife,KissofDeathforNerveCells靜息狀態(tài)下的Ca2+梯度[Ca2+]o10-3M[Ca2+]i10-7M
HOW?1.Sarcolemma
impermeabletoCa2+
Ca2+pump(Ca2+-ATPase)Na+-Ca2+exchanger2.Endoplasmic/sarcoplasmicreticulum(ER/SR)
Ca2+-ATPase3.MitochondriaInitiationofintracellularCa2+signal[Ca2+]o10-3M[Ca2+]i10-7M
HOW?Twoprimarysources:1.ExternalExtracellularCa2+2.InternalER/SR[Ca2+]i10-5M1.External胞外Ca2+內流途徑
:(1)VOC:電壓門控Ca2+
通道(2)ROC:受體操作Ca2+
通道(3)SOC:store-operatedCa2+channels(4)LeaksystemVoltage-GatedCalciumChannels
SIGMA-ALDRICH電壓依賴性鈣通道類型:
(1)L-type(long-lasting)(Nowycky,1985)
(2)T-type(transient)(Nowycky,1985)
(3)N-type(neitherL-typenorT-type)
(Nowycky,1985)
(4)P-type(Purkinje)(Llinas,1992)
(5)F-type(fetal)(Tohse,1992)
Ca2+channelsDurationofcurrent long-lasting transientActivationkinetics slower faster Inactivationkinetics slower fasterThreshold high(-35mV) Low(-60mV)cAMP/cGMP-regulated Yes NoPhosphorylation-regulated Yes NoOpeners Bay-K-8644 -Blockers
varapamil
Tetramethrin
nifedipine,diltiazem
Ni2+
Inactivationby[Ca2+]i
Yes slightPatch-clamprecording run-down relativelystableL-type
T-type
Inmusclecells,includingskeletalmuscle,cardiacmuscleandmosttypesofsmoothmuscle,themajorCa2+
inwardcurrentisthatthroughtheL-typeCa2+channels.
L-typeCa2+
channelPKAphosphorylationL-typeCa2+channels
的調節(jié):Increasesin: number probability opentimeROC:Areceptorproteinwhichhasanionchannel,asanintegralpartofitsstructurethatisgated,whenthenormalligandbindstothereceptor.(2)ROC (1)VOC2.InternalCa2+releasefromER/SRRyanodinereceptor(2)IP3receptorCa2+wavesinhepatocytes
(1)Ryanodinereceptor(RyR): mediatestheeffluxofCa2+
fromtheSRandplaysacentralroleinexcitation-contraction(E-C)coupling.MechanismsofE-Ccoupling興奮-收縮耦聯機制
RyR異構體RyR1:SkeletalmuscleRyR2:CardiacmuscleRyR3:Brain(Coronado,1994)
SRRegulationofRyRActivation:Caffeine咖啡因ryanodine(nM)CICR鈣誘導鈣釋放Phosphorylation磷酸化…Inhibition:ryanodine(M)rutheniumred釕紅…鈣火花(calciumsparks)進入胞內的少量鈣離子激活RyRs,導致大量的鈣離子涌出SR的過程被稱為鈣誘導性鈣釋放(CICR,calciuminducedcalciumrelease)。肌漿內的鈣離子濃度瞬時增高,這種現象被稱為鈣火花(calciumsparks)。鈣火花第一次被人們發(fā)現便是在靜息心肌細胞中。這項工作于1993年由MarkB.Cannell和PeaceCheng(程和平)揭示的。心肌細胞鈣火花是肌漿網上一個或幾個成簇狀分布的RyR所產生的局部鈣釋放,可通過單個L型鈣通道開放所觸發(fā)或自發(fā)發(fā)放鈣火花呈隨機發(fā)放,出現在Z線附近,其動力學特征受多種因素的調節(jié)T型鈣電流、Na+/Ca2+交換、ICa(TTX)和IP3等也是鈣火花觸發(fā)的來源(2)IP3receptor(IP3R):IP3R1:brain,nonexcitablecells(ubiquitous)IP3R2:cardiacmuscle,nonexcitablecells,liverIP3R3:brain,nonexcitablecells胞內Ca2+回復到靜息水平1.Sarcolemma
Ca2+-ATPaseNa+-Ca2+exchanger2.Endoplasmic/sarcoplasmicreticulum(ER/SR)
Ca2+-ATPase3.Mitochondria*Sarco-endoplasmicreticulumCa2+-ATPase(SERCA)
SERCA1fast-twitchskeletalmuscle(SM) adult(SERCA1a) neonatal(SERCA1b)SERCA2cardiacmuscle(SERCA2a) slow-twitchSM(SERCA2b)SERCA3muscleandnonmusclecells(Arai,1994)
RegulationofSERCAbyphospholamban
Phospholamban:low-molecular-weightprotein(52-amino-acid)SERCAPhospholamban磷酸化:phospholambaninhibitstheSERCAbydecreasingitsaffinityforCa2+
去磷酸化:phospholambanenhancestheactivityofSERCAbyincreasingitsaffinityforCa2+calcium/calmodulin-dependentproteinkinaseandcAMP-dependentproteinkinaseA采用轉基因動物研究研究phospholamban
對心臟的作用Phospholamban-deficientmice敲除小鼠IncreaseinSERCAaffinityforCa2+withenhancedratesofcontractionandrelaxationaswellasincreasedpumprate(Luo,1994,1996)
Phospholamban-overexpressingmice過度表達DepressedSRSERCAaffinityforCa2+andmyocardialdysfunction (Kadambi,1994,1996)
Ca2+研究背景蛙心灌流(Ringer,1883)跨膜電流(Heillbriunn&Kamada,1953)
膜片鉗單通道技術(Neher&Sakmann,1978)Fura-2熒光探針(Tsien,1985)VoltageClampHowtostudy?NobelPrizeinPhysiologyorMedicine1963"fortheirdiscoveriesconcerningtheionicmechanismsinvolvedinexcitationandinhibitionintheperipheralandcentralportionsofthenervecellmembrane"Eccles Hodgkin HuxleyPatchClampNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1991"fortheirdiscoveriesconcerningthefunctionofsingleionchannelsincells"ErwinNeher BertSakmann
激光共聚焦CalciumsparkCalciumhomeostasis[Ca2+]i[Ca2+]iExternalVOC,ROC,SOC,Na+-Ca2+exchangerInternalRyRIP3RSERCASarcolemma
Ca2+-ATPaseNa+-Ca2+exchangerMitochondria****CalciumsignalpathwayCa2+
穩(wěn)態(tài)與病理生理學Hypertension原發(fā)性高血壓hyper/hypo-thyroidism
甲亢/甲低ischemia/reperfusioninjury缺血復灌損傷Cardiomyopathy心肌病heartfailure心衰其他EctopicCalcification膀胱結石ApoptosisandCa2+
abnormity細胞凋亡(apoptosis):由體內外因素觸發(fā)細胞內預存的死亡程序而導致的細胞死亡過程稱
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 班級演講比賽的組織計劃
- 社交媒體營銷策略計劃
- 財務部月度預算規(guī)劃計劃
- 網絡直播平臺入駐協議三篇
- 證券公司客戶交易合同三篇
- 護理課件老年人尿路感染護理
- 《證券行情指標分析》課件
- 《教材循環(huán)利用》課件
- 初中體育與健康教學參考計劃5篇
- 城市危房整治報告范文
- 廣西南寧市2022-2023學年四年級數學第一學期期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題含解析
- 提高客戶滿意度的策略研究-市場營銷畢業(yè)論文學士學位論文
- JJF 1873-2020 柴油車氮氧化物(NOx)檢測儀校準規(guī)范
- 《韻達股份應收賬款管理問題及分析》開題報告(含提綱)
- 水電暖通及消防工程監(jiān)理實施細則
- 普通心理學知到章節(jié)答案智慧樹2023年青島濱海學院
- GB/T 20239-2023體育館用木質地板
- 機械專業(yè)大學生的職業(yè)生涯規(guī)劃
- 管理英語4寫作
- 國家電網招聘(計算機類)專業(yè)知識筆試歷年考試真題匯總(附答案)
- 焊工工藝學(A)試卷
評論
0/150
提交評論