神經(jīng)分子生物學(xué)演示文稿

神經(jīng)分子生物學(xué)演示文稿本文檔共40頁；當前第1頁；編輯于星期二\4點9分（優(yōu)選）神經(jīng)分子生物學(xué)本文檔共40頁；當前第2頁；編輯于星期二\4點9分第一節(jié) 神經(jīng)元信號傳導(dǎo)概述

一、 神經(jīng)元的聯(lián)系方式

神經(jīng)元：基本單位

功能：接受、整合、儲存、輸出

組成：胞體、樹突、軸突

特點：不同功能

不同蛋白表達（受體、通道）本文檔共40頁；當前第3頁；編輯于星期二\4點9分神經(jīng)元聯(lián)系：突觸聯(lián)系

分類：化學(xué)突觸、電突觸、混合突觸

突觸聯(lián)系：軸-軸，胞-胞，樹-樹

神經(jīng)環(huán)路：neoronalcircuitry建立在突觸聯(lián)系 之上、 多個神經(jīng)元協(xié)調(diào)活動功能方式

功能：調(diào)節(jié)腦區(qū)內(nèi)、或者之間信息流本文檔共40頁；當前第4頁；編輯于星期二\4點9分三種神經(jīng)環(huán)路：

1． 長距離逐級支配互相聯(lián)系：

特點：信息傳遞高度有序；信息→初級神經(jīng) 元→中樞，或相反。

舉例：視覺、味覺，運動...

2． 局部環(huán)路神經(jīng)元：local-circuitneurons,相臨 區(qū)域內(nèi)神經(jīng)元之間聯(lián)系

特點：區(qū)域小，空間小、少, 局部調(diào)節(jié)

3． 輻散性環(huán)路：divergentcircuitry

特點：成簇分布神經(jīng)元→多靶細胞聯(lián)系方式

分布：海馬、腦橋、腦干本文檔共40頁；當前第5頁；編輯于星期二\4點9分二、 神經(jīng)元膜的基本結(jié)構(gòu)

脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)鑲嵌

信號識別：內(nèi)外識、沖動發(fā)生、信號傳導(dǎo) 功能：神經(jīng)元間對話基礎(chǔ)

神經(jīng)元電活動的基礎(chǔ)：離子不對稱分布、離子 跨膜移動

離子的不對稱分布：

Na/K主動轉(zhuǎn)運：Na/K泵

細胞內(nèi)陰離子：相對不通透(磷酸類)本文檔共40頁；當前第6頁；編輯于星期二\4點9分

細胞內(nèi)外平衡電位

-------------------------------------------------------------------------

細胞內(nèi)mmol 細胞外mmol mV

K 140 2.5 -120

Na 10 120 63

Cl 1.5 77.5 -99

有機離子

86 40 ---

膜電位

-90 本文檔共40頁；當前第7頁；編輯于星期二\4點9分三、 神經(jīng)元的電信號傳導(dǎo)

1．靜息電位:靜息下的膜電位差，-60~70mV

形成： K+（部分Na）的被動擴散，

K>Na膜通透性形成

靜息電位是K平衡電位

細胞內(nèi)外（Na,K）濃度維持：泵作用

Cl離子：來源與被動擴散本文檔共40頁；當前第8頁；編輯于星期二\4點9分2．動作電位：短暫、大而不變膜電位改變

特點：全或無的傳播方式

產(chǎn)生：Na/K通道的協(xié)同產(chǎn)生,膜電位的 逆轉(zhuǎn)

時限：1mS,速度120m/s本文檔共40頁；當前第9頁；編輯于星期二\4點9分極化：

1）去極化：偏離靜息電位的正向電位， Na的快速內(nèi)流引起，伴隨K的外 流。Cl的通透性無改變。

2）超極化：偏離靜息電位的負向電位，

動作電位的產(chǎn)生：刺激是否達到閾植，閾植下僅僅 表現(xiàn)為K外流與氯內(nèi)流，此時僅僅產(chǎn)生閾下局 部電位本文檔共40頁；當前第10頁；編輯于星期二\4點9分四、 神經(jīng)元的化學(xué)傳導(dǎo)

神經(jīng)遞質(zhì)/神經(jīng)調(diào)質(zhì)：神經(jīng)元分泌的化學(xué)信使

作用：突觸前釋放→突觸后膜通道/離子受 體→效應(yīng)

效應(yīng)分類：

1．快速信號傳導(dǎo)：豪秒級別的電位過程、 興奮/抑制的突觸后電位

2．緩慢信號傳導(dǎo)：緩慢、潛伏數(shù)百ms,min,h…

基礎(chǔ)：復(fù)雜的神經(jīng)元內(nèi)的傳遞…

如： G蛋白偶聯(lián)受體的過程…本文檔共40頁；當前第11頁；編輯于星期二\4點9分1．快速信號傳導(dǎo)

乙酰膽堿、谷氨酸

γ-氨基丁 酸、甘氨酸，5-HT， ATP/ADP

作用機理：配體門控離子通道

過程：配體→結(jié)合受體→通道開放→突 觸后電位→效應(yīng)本文檔共40頁；當前第12頁；編輯于星期二\4點9分 效應(yīng)分類：

1）興奮性突觸后電位：

2）抑制性后電位：產(chǎn)生超極化 →K通道開放

關(guān)于N系統(tǒng)慢突觸后電位：

第二信使參與，不一定直接導(dǎo)致N元 興奮抑制，但可以影響興奮性。本文檔共40頁；當前第13頁；編輯于星期二\4點9分原理：

1）慢興奮突觸效應(yīng)：受體↑→關(guān)閉 K通道→緩慢除極化

2）慢抑制突觸效應(yīng)：K+通道開放→ 超極化。。。

關(guān)于突觸強化/長時間強化：

1）突觸強化：連續(xù)刺激導(dǎo)致的較大突 觸后反應(yīng)

2）長時間強化：多達數(shù)小時或者數(shù) 日的突觸活動↑本文檔共40頁；當前第14頁；編輯于星期二\4點9分3．突觸緩慢信號傳導(dǎo)

配體：Glu,Ach,兒茶酚胺，5-HT,組織胺， ATP/ADP。。。

受體：G-蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)

過程：

1）G-蛋白偶聯(lián)受體→第二信使→效應(yīng)

2）G-蛋白偶聯(lián)受體→二信使→III信使 （轉(zhuǎn)錄因子）→通道，受體數(shù)量改變→影 響神經(jīng)原興奮性。。。本文檔共40頁；當前第15頁；編輯于星期二\4點9分總結(jié)：

1．突觸信號傳導(dǎo)是一個復(fù)雜的過程可以有 門控離子通道，或者G-蛋白偶聯(lián)受體參 與， 介導(dǎo)2種以上的化學(xué)傳導(dǎo)過程。

2．信號整合為N元的重要特征：

1）時間總和：單一突觸上的連續(xù)電位相加。

2）空間總合：細胞不同部位突觸電流依賴N元 被動電特征而總合→整合后超過閾電位 →興奮效應(yīng)…本文檔共40頁；當前第16頁；編輯于星期二\4點9分本文檔共40頁；當前第17頁；編輯于星期二\4點9分第二節(jié) 介導(dǎo)神經(jīng)原信號的受體通道

受體：指G-蛋白偶聯(lián)的受體

通道：電壓或者配體門控的離子通道， 因配體門控制離子通道也是遞質(zhì)的受 體，這類受體也稱為受體通道。本文檔共40頁；當前第18頁；編輯于星期二\4點9分本文檔共40頁；當前第19頁；編輯于星期二\4點9分一、離子通道的概念以及研究方法

通道開/關(guān)→調(diào)控膜電位、離子變化上述 適用于非/可興奮細胞

介紹：

膜片鉗：基于電壓鉗技術(shù)

用途：記錄單通道受體的變化

原理：負壓吸引1-3通道，形成1-10KMΩ 高阻抗封閉接觸。電流反應(yīng)通道的動 力學(xué)過程本文檔共40頁；當前第20頁；編輯于星期二\4點9分分類：

1．細胞貼附式：輕吸造成1-10KMΩ電阻

2．內(nèi)面向外式：輕拉動形成…

3．全細胞式：吸引電極端內(nèi)膜，測定 全細胞電流

4．外面向內(nèi)式：

技術(shù)特點：

1. 靈敏度：0.06pA

2. 空間分辯率：1μm

3. 時間分辨率：10mS本文檔共40頁；當前第21頁；編輯于星期二\4點9分本文檔共40頁；當前第22頁；編輯于星期二\4點9分技術(shù)擴展：

分子生物學(xué)擴展：RT-PCR技術(shù)

原理：抽取細胞內(nèi)mRNA→cDNA→克隆、 表達…

應(yīng)用：基于膜片鉗技術(shù)已經(jīng)檢測出100 多種通道．蛋白克隆，點突變本文檔共40頁；當前第23頁；編輯于星期二\4點9分本文檔共40頁；當前第24頁；編輯于星期二\4點9分本文檔共40頁；當前第25頁；編輯于星期二\4點9分概述：門控指通道對調(diào)節(jié)的反應(yīng)

1.門控制的共同特點：

1）存在特定的機理：關(guān)鍵帶電基 團的反應(yīng)→構(gòu)型改變→通道開放/關(guān)閉

2）離子選擇性

3）開放后隨電化學(xué)變化

2.門控分類：

電壓門控：對膜電位敏感

配體門控：es.激素

機戒力敏感：壓力…本文檔共40頁；當前第26頁；編輯于星期二\4點9分3.電壓離子門控離子通道

簡介：廣泛存在，為電興奮的基礎(chǔ)

es.Na+,K+,Ca++…

三個主要特征：

電壓激活

離子高度選擇性

開放后自動失活性本文檔共40頁；當前第27頁；編輯于星期二\4點9分4.過程：

雙向性：控制通道功能

通透性↑→0.5~數(shù)百秒→秒↓

激活過程：控制除極化后通透速率

失活過程：在持續(xù)的除極過程中恢復(fù) 原先的狀態(tài)本文檔共40頁；當前第28頁；編輯于星期二\4點9分（一）電壓門控Na+通道

1.亞單位組成(大鼠)：1：1：1

α亞單位：Mr:26000

β1亞單位：36000；非共價鍵與通道復(fù)合 物結(jié)合

β2亞單位：33000；α螺旋結(jié)構(gòu)，二硫鍵

2.電魚通道：

單一多肽；280，000；似α亞單位本文檔共40頁；當前第29頁；編輯于星期二\4點9分3.克隆特征：

1）1280aa:依α亞單位cDNA推測

2）4個結(jié)構(gòu)閾

3）結(jié)構(gòu)閾由6個α螺旋組成（S1-S6）

4）S4特點：21aa,富含堿性氨基酸，每 2aa出現(xiàn)LysorArg.

5）II-III間S6~S1的200aa攀富含酸性aa

4.拓撲：

1）α亞基4個結(jié)構(gòu)域的S5-S6形成孔道結(jié)構(gòu) 域I-IV呈正方形排列

2）孔道處aa殘基決定離子選擇性本文檔共40頁；當前第30頁；編輯于星期二\4點9分本文檔共40頁；當前第31頁；編輯于星期二\4點9分4．門控機理：

1）S4段：電壓感受器、門控位，膜內(nèi)負 電有一定拉力

2）III-IV襻：快速失活有關(guān)。失部分aa通 道失活性受阻

3）III-IV間短襻：PKC磷酸化→失活延緩

4）I-II襻：PKC→cAMP-依賴蛋白激酶 →磷酸化→減低激活過程本文檔共40頁；當前第32頁；編輯于星期二\4點9分本文檔共40頁；當前第33頁；編輯于星期二\4點9分（二）電壓門控制鈣通道

概述：骨骼肌、心肌、平滑肌

骨骼肌L型鈣通道：DHP受體

亞單位：

α亞單位：175，000

β亞單位：50，000

γ亞單位：33，000

δ亞單位：27，000

α2亞單位：與δ亞單位以二硫鍵連接本文檔共40頁；當前第34頁；編輯于星期二\4點9分克隆：

α亞單位：1685-1699氨基酸

α2亞單位：糖蛋白，1106氨基酸

β亞單位：524氨基酸，細胞外，可被多 種蛋白激酶磷酸化

機理：

α亞單位：DHP結(jié)合位點，形成孔道部分

分型：L，N，P，Q

區(qū)別：亞單位不同→失活率不同

β亞單位：磷酸化→影響通道量以及失活速率本文檔共40頁；當前第35頁；編輯于星期二\4點9分本文檔共40頁；當前第36頁；編輯于星期二\4點9分（三）電壓門控K通道

概述：種類多，存在于可興奮細胞

分類：

延遲整流：-45mv以上緩慢失活

瞬時整流：-65mv以上失活

內(nèi)向整流：靜息電位形成抑制內(nèi)向整流

*區(qū)別：失活狀態(tài)不同本文檔共40頁；當前第37頁；編輯于星期二\4點9分結(jié)構(gòu)：功能通道為4α亞基聚合體

1）α亞基（延時整流、瞬時電流）：

單一S1-S6的六跨膜結(jié)構(gòu)

S5，S6之間具插入膜表面的孔道區(qū)

2）α亞基（內(nèi)向整流）：

僅2個跨膜區(qū)域（M1，M2）

插入不跨膜2個孔道結(jié)構(gòu)本文檔共40頁；當前第38頁；編輯于星期二\4點9分K+通道α亞基及門控（延遲，瞬時整流）：

基因結(jié)構(gòu)（果蠅）：shab,shaw,shal

編碼通道蛋白：