跨膜Ca~(2+)梯度通过磷脂酰胆碱调节肌质网Ca~(2+)-ATP酶

将纯化的肌质网Ca~(2+)-ATP酶重组在具有或不具有跨膜Ca~(2+)梯度的脂质体上,研究了磷脂(特别是磷脂酰胆碱)在跨膜Ca~(2+)梯度对肌质网Ca~(2+)-ATP酶功能调节中的作用。结果表明:(1)高浓度的(Ca~(2+)对与不同磷脂保温的去脂Ca~(2+)-ATP酶都产生抑制,但对与PC保温的Ca~(2+)-ATP酶抑制最大。(2)当存在一个正向跨膜Ca~(2+)梯度时(酶活性中心一侧Ca~(2+)浓度较低,类似生理条件),它只对与中性磷脂PC:PE重组的Ca~(2+)-ATP酶产生抑制,且PC:PE(摩尔比)为1:1时,抑制程度最大。如以酸性磷脂PS或PG替代PC则均无明显抑制。(3)比较不同脂肪酸侧链的PC的作用表明,当DOPC或DPPC存在时均有明显抑制作用,而DMPC则几乎不表现抑制作用。(4)若Ca~(2+)梯度逆转,则无论是与酸性磷脂或中性磷脂重组的肌质网Ca~(2+)-ATP酶都会被抑制。     

大麦根细胞质膜存在H~+/Ca~(2+)反向传递系统

在发现大麦根细胞质膜上存在不需Mg~(2+)和需Mg~(2+)两个Ca~(2+)转运过程的基础上,进一步研究了这两个过程的转运机制,发现需Mg~(2+)的Ca~(2+)转运过程依赖于跨膜H~+梯度。无论以ATP为能源的、还是人为造成的跨膜H~+梯度,都可驱动跨膜Ca~(2+)转运;跨膜Ca~(2+)转运过程伴随着H~+梯度的消减。不需Mg~(2+)的转运过程则与跨膜H~+梯度无关。这些结果指出,大麦根细胞质膜上除了Ca~(2+)-ATP酶这一初级Ca~(2+)转运系统外,还存在一个以跨膜H~+梯度为能源的次级Ca~(2+)转运系统,即H~+/Ca~(2+)反向传递系统。     

电泳沉积技术制备海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜

通过调节电解液中纳米铜的含量,经电泳沉积得到海藻酸钙-纳米铜新型抗菌纳米复合膜(Ca~(2+)-Alg-Cu)。以扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了Ca~(2+)-Alg-Cu的结构。使用稀释涂板法研究了Ca~(2+)-Alg-Cu对大肠杆菌(E. coli.)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)和绿脓杆菌(P. aeruginosa)的抗菌性能。使用小鼠成纤维细胞(L929)与Ca~(2+)-Alg-Cu共培养表征了其细胞相容性。结果表明,Ca~(2+)-Alg-Cu能够破坏细菌形貌,高效杀死上述3种细菌;Ca~(2+)-Alg-Cu对细胞存活率的影响主要依赖电解液中纳米铜的质量浓度,当纳米铜的质量浓度小于0.4 mg/mL时,细胞存活率大于80%,能够兼顾高效的杀菌活性和良好的生物相容性。     

Mg~(2+)通过磷脂影响脂酶体中H~+-ATP酶的慢运动

本文研究Mg~(2+)对H~+-ATP酶在脂酶体中慢运动的影响。在不同Mg~(2+)浓度及不同温度下,测量了运用保温法嵌入脂酶体中的马来酰亚胺自旋标记的H~+-ATP酶的ST-EPR谱。由ST-EPR谱的诊断参数L″/L,C′/C与Mg~(2+)浓度以及温度的关系,并对照根据相同条件下测得的5NS-EPR谱超精细分裂而得到的序参数S与Mg~(2+)浓度以及温度的关系,分析得出:增加脂酶体中的Mg~(2+)浓度与降低测量温度都导致H~+-ATP酶在膜脂中的运动相关时间增加。进一步分析还得到H~+-ATP酶在膜脂中旋转扩散运动的快慢与周围膜脂的活化能大小有关。在脂酶体中Mg~(2+)浓度的变化将导致膜脂活化能发生改变,从而影响H~+-ATP酶在膜中的慢运动状态。     

α-石英对离体巨噬细胞内游离Ca2+的影响

本文用荧光试剂Fura-2/AM和AR-CM-MlC阳离子测定系统研究了α-石英对离体肺泡巨噬细胞内游离Ca~(2+)的影响.结果表明:在含Ca~(2+)介质中,α-石英对巨噬细胞的毒性作用引起胞浆游离Ca~(2+)浓度的升高,α-石英剂量越大或作用时间增长,胞浆游离Ca~(2+)浓度升高越大,这种效应只能部分地被Ca~(2+)通道阻断剂异搏定所阻断.但在无Ca~(2+)介质中未观察到细胞胞浆游离Ca~(2+)浓度升高的现象.     

膜蛋白嵌入脂质体的研究——“界面脂”对猪心线粒体细胞色素氧化酶在脂质体重组的影响

本文研究猪心线粒体细胞色素氧化酶经去脂活力丧失,待分别加入各种磷脂形成“界面脂”后,活力可以不同程度地恢复。比较了7种具有不同极性“头部”的磷脂和5种具有不同脂肪酸侧链的磷脂酰胆碱(PC)的作用。结果表明,磷脂的极性“头部”和疏水脂肪酸侧链对恢复去脂细胞色素氧化酶的活力都有影响。从极性头部来看,不同纯磷脂恢复去脂酶活力的顺序为PS>DPG>PI>PA>PG>PC,PE。而从含有不同疏水侧链的PC来比较,DOPC>LPC>PC>DPPC,DSPC。 当磷脂/酶的比例进一步增加,围有“界面脂”的细胞色素氧化酶可嵌入脂质体而呈现呼吸控制率。嵌入的效果与“界面脂”的组份有关,它们的顺序为PI>PS>DPG>PA,PG。 二价金属离子对细胞色素氧化酶重组于脂质体过程的促进作用,与“界面脂”的组份和重组方法都有关。当用保温法嵌入时,Ca~(2 ),Mg~(2 )对以PI为“界面脂”的酶的重组有明显的促进作用,而对以PS和DPG为“界面脂”的酶的重组都无明显的作用。在透析法重组的过程中,Mg~(2 ),Ca~(2 )能显著提高以PS为“界面脂”的酶的重组效果,对以中性磷脂DOPC为“界面脂”的酶的重组也有较好的促进作用。 当以PI为“界面脂”的细胞色素氧化酶用保温法嵌入脂质体时,不同金属离子促进作用的大小顺序为Ca~(2 )>Mg~(2 )>Mn~(2 ),Sr~(2 )>La~(     

Ce~(3+)对哈茨木霉(Trichoderma harzianum)产漆酶影响的机制研究

通过酶活的测定、菌体内Ca~(2+)离子、细胞壁结构、细胞膜蛋白的荧光分析,对Ce~(3+)影响哈茨木霉产漆酶的机制进行了初步研究。实验得出Ce~(3+)浓度在10~(-8)g·L~(-1)时,酶活可提高87.5%,10~(-1)g·L~(-1)时抑制作用较强,酶活下降75%。高浓度的Ce~(3+)破坏了菌体细胞壁和细胞膜的结构,从而抑制了菌体正常生长和产酶;低浓度Ce~(3+)仅对细胞膜和细胞壁有影响,增大了其通透性,促进了菌体产酶。菌体内Ca~(2+)离子含量的变化表明:稀土可以通过调节菌体内Ca~(2+)离子的含量来影响菌体生长和产酶。     

希土化合物的药理学作用

目前,尽管还没有发现希土元素参与了任何一个天然生物学过程,但大量实验事实说明,希土离子和许多生物大分子都有程度不同的亲合力,对多种酶或酶原具有激活或抑制作用。尤其希土离子与在人体内起重要作用的Ca~(2+)离子十分相似,而电荷密度又比Ca~(2+)高,因此能取代Ca~(2+)离子,参予与Ca~(2+)有关的许多生理过程。希土离子的这种性质,一方面由于它     

Mg-PV-CTMAB光度法测定水中Mg

在pH11.05的氨性缓冲溶液中,以乙醇为增敏剂,聚乙烯醇作稳定剂,研究了Mg-PV-CTMAB体系的显色反应。配合物在波长670～680nm处有最大吸收;摩尔吸光系数为7.4×10~4L·mol~(-1)·cm~(-1);Mg;PV=1:2;0～10μg Mg/25ml符合比尔定律。本法具有较高的灵敏度和较好的重现性,用草酸铵掩蔽Ca~(2+)后,可作天然水中Mg的测定。共存离子影响:对8μg Mg的回收率在93～115％时,允许50μg Cr~(6+);20μgV~(5+),Mo~(6+)、Mn~(2+)、Cu~(2+);10μg Ca~(2+)Sn~(4+)、La~(3+)、Ba~(2+)、Ti~(4+)、Pb~(2+);5μg Fe~(3+)、Al~(3+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)存在。天然水中,在取样量内,上述离子量除Ca~(2+)外均达不到,而Ca~(2+)的负干扰,用0.5ml草酸铵(1％)至少可以掩蔽100μg Ca~(2+)。     

EFFECT OF TRANSMEMBRANE Ca~(2+) GRADIENT ON CONFORMATION AND ENZYME ACTIVITY OF RECONSTITUTED ADENYLATE CYCLASE

Adenylate cyclase from bovine brain cortex was reconstituted into asolectin liposomes with (500-fold) or without transmembrane Ca~(2+) gradient. The enzyme activity of four types of proteoliposomes (the active center of enzyme exposing outside) was compared. The highest adenylate cyclase activity was observed in the vesicles with outside lower Ca~(2+)concentration (≈10~(-6) mol/L, similar to thephysiological condition). If the transmembrane Ca~(2+) gradient was in the inverse direction (i.e. outside higher Ca~(2+) concentration, 0.5 mmol/L), a lowest enzymatic activity would appear. The difference in enzymatic activity between the two types of proteoliposomes could be diminished following the addition of Ca~(2+) ionophore A23187. Proteoliposomes without transmembrane Ca~(2+) gradient exhibited intermediate activities.The conformation difference of adenylatecyclases in the above-mentioned proteoliposomes was also detected by measuring intrinsic fluorescence and fluorescence quenching with KI.     

刺松藻类囊体膜23kD和24kD多肽在阳离子调节激发能分配中的作用

与高等植物不同,Mg~(2+)诱导刺松藻类囊体膜Chla荧光F_(687)增高与其诱导膜表面电荷密度减小无平行相关性,用Ca~(2+)提去膜表面的30和31kD多肽(Q_B蛋白),对Mg~(2+)诱导上述两种效应无明显的影响,但用胰酶消化进一步除去膜表面的23和24kD多肽后,Mg~(2+)诱导F_(687)增高的效应随之消失,而诱导膜表面电荷密度变化的性质不变,这些结果证明,刺松藻类囊体膜表面的23和24kD多肽是Mg~(2+)诱导荧光变化的功能部位;Mg~(2+)诱导激发能分配的改变不受膜表面静电性质控制。     

不同形态的氧氟沙星在凹凸棒土上的吸附特征

通过控制反应体系的pH值,探究了阳离子、兼性和阴离子形态的氧氟沙星(OFL,3种形态分别记为OFL~+,OFL~±和OFL~-)在凹凸棒土(ATP)上的吸附特征.实验结果表明,OFL~+主要通过与ATP表面的Ca~(2+),Mg~(2+)进行阳离子交换吸附于ATP上,当其吸附量较高时,会存在少量的氢键;OFL~±和OFL~-可与ATP表面的铁氧化物、铝氧化物进行表面络合,也可与溶液中从ATP中溶解出的Ca~(2+)和Mg~(2+)形成络合物,再通过静电作用吸附于ATP上.在中性至微碱性(pH=7.10~7.70)条件下,由于Ca的电负性小于Mg,[Ca~(2+)-OFL]+不能稳定地存在于溶液中,使得OFL±与Ca~(2+)进行阳离子交换而与Mg~(2+)形成络合物,再通过静电作用吸附于ATP上.当OFL主要以OFL~-形态存在于溶液中时(p H=9.00~10.00),Ca~(2+)和Mg~(2+)均可与OFL~-形成络合物,再通过静电作用吸附于ATP上.     

植物血凝素与金属离子锰(Ⅱ)的配位作用

植物血凝素简称PHA是从菜豆中提取的一种凝集素,能激活T淋巴细胞使其增殖,含有红血球凝集素(H-PHA)和白血球凝集素(L-PHA),某些凝集素分子中含有金属离子,如Mn~(2+)、Ca~(2+)等,这些凝集素与糖结合的活力和生物活性均依赖于金属离子的存在,这表明金属离子对凝集素的活性有影响.PHA与金属离子的作用研究还未见报道,本     

淀粉酶产色链霉菌TUST2中ε-聚赖氨酸降解酶的纯化和性质

分离得到产抗菌聚氨基酸--ε-聚赖氨酸菌株淀粉酶产色链霉菌TUST2,从中纯化了ε-聚赖氨酸降解酶,并对其性质进行了研究.结果表明,该酶为膜结合蛋白.为提取该降解酶,先收集菌体细胞并用超声波破碎,细胞膜部分用1.0 moL/L NaSCN溶液溶解.将粗酶液进行Sephadex G100凝胶柱层析分离.用100mmol/L磷酸缓冲液洗脱,收集活性部分.纯化后的样品用SDS-PAGE检测,酶亚基分子量约为54700.酶活力在pH=6.0～9.0间稳定,最适宜pH=7.0.酶的最适温度为30℃,在10～50℃水浴30 min酶活力未见明显下降.研究了不同金属离子对酶活力的影响,结果表明,Zn~(2+),Cu~(2+)和Fe_(3+)可分别提高酶活力29.72%,15.85%和15.08%;但Ag~(+),Hg~(2+),Co~(2+)和Mn~(2+)对酶活力有强烈的抑制作用.Ca2~(2+),K~+和Ba~(2+)对酶活力没有影响.添加4%Tween-80能提高酶活力10%,但EDTA能强烈抑制酶活力.研究结果表明,此降解酶的性质与白色链霉菌产生的ε-聚赖氨酸降解酶的性质相似.     

基于联萘酚衍生物的荧光传感器对Ca~(2+)的选择性测定

设计了基于联萘酚衍生物(LZ)的高选择性的荧光化学传感器,分别采用荧光光谱和紫外-可见光谱法研究了其对Ca~(2+)的识别.结果显示,与其他金属离子,如Ag~+、Al ~(3+)、Bi ~(3+)、Cd~(2+)、Co~(3+)、Cr~(3+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Hg~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Mn~(2+)、Ni ~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)相比,探针LZ对Ca~(2+)呈现良好的选择性.并且该探针在486nm处的荧光强度与Ca~(2+)浓度在2~7μmol/L范围内呈现良好的线性关系,其回归系数为0.994,检测限为0.8μmol/L,多次测定的相对标准偏差为2%.     

金属离子对三氯生与胰蛋白酶相互作用的影响

利用光谱技术和胰蛋白酶活性测定,明确Mg~(2+),Ca~(2+)和Al~(3+)对三氯生(TCS)-胰蛋白酶体系的影响。结果表明,金属离子主要通过改变胰蛋白酶结构来实现减弱蛋白质与TCS的结合能力,且减弱效果为Al~(3+) Ca~(2+) Mg~(2+)。Mg~(2+),Ca~(2+)和Al~(3+)能够缓解TCS对胰蛋白酶的影响,但不抑制胰蛋白酶的活性。为进一步研究金属元素影响TCS与胰蛋白酶的相互作用机理及了解微量金属元素的生理功能提供了有效的数据支持与借鉴。     

Mg~(2+)通过膜脂影响重建H~+-ATP酶的构象

本文用马来酰亚胺系列(MSL)及溴乙酰胺自旋标记物为探针,分别研究了透析液中1mmol/L浓度的Mg~(2+)对重建脂酶体上猪心线粒体H~+-ATP酶构象的影响。发现Mg~(2+)可以显著提高经标记后重建的H~+-ATP酶——L·(F_0·F_1)的ESR图谱中的强弱固定化比值(S/W)。用胰蛋白酶加尿素切下经MSL标记的L·(F_0·F_1)中的F_1部分,剩留的L·(F_0)部分的S/W值仍是有Mg~(2+)的比无Mg~(2+)的高。单独提纯的F_1经MSL标记后在无Mg~(2+)、有Mg~(2+)透析20h,二者ESR图谱无明显差异。上述结果支持我们前曾提出的模型,即Mg~(2+)通过与磷脂相互作用,改变其物理状态,引起H~+-ATP酶复合体中F_0部分的构象首先发生变化,然后这一变化再传递至复合体中活性中心所在的F_1部分。     

水热辅助sol-gel法制备冠醚改性硅胶及在DGT技术中的应用

本文采用水热辅助溶胶-凝胶法制备了一种高容量的冠醚改性硅胶,实验采用傅立叶红外光谱、扫描电镜、热重和氮气吸附等方法对其进行表征,并应用薄膜扩散梯度(DGT)技术,采集水环境中有效态Ca~(2+)离子。结果表明,水热辅助溶胶-凝胶法能够显著提高冠醚改性硅胶的吸附容量,与溶胶-凝胶法相比,吸附容量提高了1.5倍;基于该方法所制备的冠醚改性硅胶的DGT装置对Ca~(2+)离子的累积过程完全符合DGT技术的理论方程;应用结果表明,水热辅助溶胶-凝胶法制备的冠醚改性硅胶更适合作为DGT的结合相用于采集环境中的Ca~(2+)离子。     

NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE STUDIES OF THE INTERACTION OF Ca~(2+) WITH SIALIC ACID~*

The interaction of Ca~(2+) with sialic acid has been investigated by 500 MHz proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. The changes of chemical shifts were observed for all sialic acid protons at different Ca~(2+) concentrations, and these spectral observations were also accompanied by changes in the J-coupling constants between the H_7 and H_8 protons and between the H_8 and H'_9 potens. Analysis of these Ca~(2+)-induced changes indicated that three oxygen atoms among (OH)_7, (OH)_8 and (OH)_9 of sialie acid formed a geometrical space suitable for Ca~(2+) coordination As a consequence, sialic acid provided a high-affinity binding site for Ca~(2+), the binding constant was about 104.72m~(-1).     

膜蛋白嵌入脂质体的研究——Mg~(2 )通过改变脂质分子的流动性来影响重建H~ -ATP酶的活性

本文用ANS荧光探剂,自旋标记探剂5NS的实验结果表明,L·(H~ -A7P酶)_( Mg)~(2 )(Mg~(2 )存在下嵌有猪心线粒体H~ -ATP酶的脂酶体)的流动性小于L·(H~ -ATP酶)_(-Mg)~(2 )(无Mg~(2 )条件下组装的脂酶体)。DPH荧光偏振的测定也得到相似的结果。但自旋标记物12NS,16NS的实验结果反映两种脂酶体脂质分子的流动性并没有明显差异。这表明,Mg~(2 )能影响ATP酶重建体系中靠近表层部份脂质分子的流动性,而对较深层的流动性没有明显影响。可以设想,在Mg~(2 )存在下,重建猪心线粒体H~ -ATP酶活性的提高很可能是通过它对脂质分子靠近表层部份的物理状态的改变,继而影响疏水蛋白与F_1的构象,从而使H~ -ATP酶表现较高的活性。