背景[1-3]
ATP調(diào)節(jié)鉀離子通道ROM K抗體可以特異性結(jié)合ATP調(diào)節(jié)鉀離子通道ROM K的多克隆抗體??贵w的組成極為復(fù)雜,是由成千上萬、多種多樣的免疫球蛋白(Ig)分子所組成。這些Ig分子在形狀、大小、結(jié)構(gòu)以及氨基酸的組成和排列上,既相似,又有差別。由于有差別,它們的電泳活性就有很大的變化。因為抗體具有與抗原決定簇相對應(yīng)的結(jié)合部位(抗原結(jié)合簇),所以抗體與抗原的結(jié)合具有特異性。另一方面,抗體本身是一種蛋白質(zhì),具有本身的氨基酸組成、排列和立體結(jié)構(gòu),對異種動物來說,它又是抗原。
ATP調(diào)節(jié)鉀離子通道ROM K蛋白是完整的膜蛋白和內(nèi)向整流型鉀通道。它被內(nèi)部ATP激活,可能在鉀穩(wěn)態(tài)中起重要作用。編碼的蛋白質(zhì)具有更大的趨勢,允許鉀流入細胞而不是流出細胞。該基因的突變與產(chǎn)前Bartter綜合征有關(guān),該綜合征的特征是食鹽浪費,低鉀性堿中毒,高鈣尿癥和低血壓。已經(jīng)為該基因發(fā)現(xiàn)了編碼不同同工型的多個轉(zhuǎn)錄物變體。
應(yīng)用[4][5]
用于配體門控鉀離子通道MthK的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究
鉀離子通道是分布廣泛且十分重要的一類離子通道。在機體的生命活動過程中扮演著十分重要的作用,如膜電位的發(fā)生、神經(jīng)興奮與傳導(dǎo)、心臟搏動、平滑肌蠕動、骨骼肌收縮、激素分泌等。配體門控的鉀離子通道是鉀離子通道里面的一大類。MthK通道是從一種叫Methanobacterium thermoautotrophicum的古生甲烷桿菌里發(fā)現(xiàn)的一種鈣激活的配體門控鉀離子通道。以MthK為研究對象,通過生物化學(xué)方法,結(jié)合X-射線晶體學(xué)的研究手段,針對離子通道領(lǐng)域普遍關(guān)注的相關(guān)重要科學(xué)問題:MthK通道的門控機制以及其通道膜孔的異常摩爾分?jǐn)?shù)效應(yīng)(AMFE)機制,進行了探索性的研究。
本論文擬采用結(jié)構(gòu)生物學(xué)方法解析MthK離子通道蛋白在封閉狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)、帶有一個突變(F232A)的門控環(huán)及其通道孔部分在三種離子組合(K+/T1+,Tl+/Na+,Na+/K+)不同的摩爾分?jǐn)?shù)下的結(jié)構(gòu),以期能夠從結(jié)構(gòu)生物學(xué)角度闡釋MthK完整的門控機制以及離子通道領(lǐng)域一個二十多年的迷題——異常摩爾分?jǐn)?shù)效應(yīng)的分子機制。
本研究的內(nèi)容包括:運用基因工程技術(shù)對MthK基因進行定點突變,構(gòu)建表達質(zhì)粒;運用原核表達系統(tǒng)大量表達突變體MthK蛋白;運用親和層析、分子排阻凝膠層析等手段純化MthK全長蛋白、突變(F232A)門控環(huán)和MthK通道孔突變體(S68R,V77C);通過坐滴氣相擴散法篩選蛋白晶體;通過條件梯度方法優(yōu)化晶體;晶體衍射。
本研究結(jié)果包括:1.將原核鉀離子通道蛋白MthK的基因(對應(yīng)氨基酸序列:E96-Q103)進行突變克隆,構(gòu)建表達載體;2.用原核系統(tǒng)表達蛋白,獲得大量高純度MthK突變體重組蛋白。
參考文獻
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