機械力轉導是一種能將機械刺激作用轉化為生物信號的方式,在人體及絕大部分生物的日常生理活動中起著十分關鍵的作用。機械激活離子通道是機械力信號轉導的重要載體。PIEZO蛋白是最新發(fā)現(xiàn)的一種機械敏感性陽離子蛋白通道,在脊椎動物中一般分為結構相似的PIEZO1和PIEZ02,這兩類蛋白只有在生物體內(nèi)協(xié)同作用才能產(chǎn)生效果。PIEZO蛋白可以通過外圍葉片感知機械刺激,繼而通過打開中心蓋傳輸如K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Mn2+等陽離子。本論文選擇了MDA-MB-231惡性人乳腺癌細胞,能夠在沒有其他額外處理的情況下表達出PIEZO蛋白的機械力敏感特性,并且有針對性地采用了原子力顯微鏡對PIEZO蛋白進行生物力學測試。主要工作概況如下:（1）通過原子力顯微鏡探針對PIEZO蛋白進行了瞬時力刺激實驗,結果表明其能夠在MDA-MB-231細胞上自然表達,受力刺激的細胞內(nèi)鈣離子濃度會在極短時間內(nèi)急劇升高,并且快速地將這種改變傳達給相鄰的細胞。（2）PIEZO力學性能實驗證明其表達概率在100-500nN范圍內(nèi)隨所受壓力增長而提高,且表達強度與其所屬的細胞活性有關聯(lián)。探針振動試驗證明MDA-MB-23... 

【文章來源】：湘潭大學湖南省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１細胞在三種外部刺激下發(fā)生形狀變化??相比于對視覺的光學方向與味覺、嗅覺等化學方向的研宄，學術界對于機械??

ＭＳ通道存在于細胞膜中，對施加在脂質(zhì)雙分子膜上的機械力載荷進行感應，??將力信號通過通道開放等方式轉化為電信號或化學信號，從而在生物的生理活動??中發(fā)揮作用，如圖１－２所示。研宄指出，由于細胞膜衰弱導致的ＭＳ通道激活是??肌萎縮蛋白變異的標志［２５］，通道蛋白的突變也會在一定程度上改變大腸桿菌的??通透性［２６］。根據(jù)膜牽張力對ＭＳ通道的激活或抑制作用，可將ＭＳ通道分為牽張激??活性離子通道（ＳＡＣ）與牽張失活性離子通道（ＳＩＣ），其中牽張激活性離子通道又可??分為牽張激活性陽離子通道、陰離子通道以及非選擇性通道等。目前在自然界中，??己經(jīng)發(fā)現(xiàn)的機械敏感性離子通道有雙孔鉀通道Ｋ２Ｐ、上皮鈉離子通道??ＤＥＧ／ＥＮａＣ［２７］、瞬時受體電位通道ＴＲＰ族，以及近年來成為研究熱點的新興通道??ＰＩＥＺＯｌ與ＰＩＥＺ０２等。國內(nèi)外學者廣泛關注ＨＥＺＯ系列蛋白通道的理論和應用研??究，關于其結構和表征等方面的文獻報告也不斷增加。但是在其作用方式和表達??特性等方面的相關結論仍不明朗，擁有巨大的潛在可研究價值。??Ｋ＋??Ｍｇ２＋?Ｎａ＋??Ｃａ２＋?Ｌｉ＊??＼?／??、／??Ｖ??Ｃａ２＋??Ｋ＋??圖１－２細胞膜上ＭＳ通

埃（人）的分辨率下確定了全長為２５４７個氨基酸的ＰＩＥＺＯｌ蛋白結構。對ＰＩＥＺ０１??蛋白的拓撲學測定顯示其很可能包含三片具有高度彈性的螺旋葉片與一個中央??蓋狀結構的多聚物（如圖１－３所示），這證明ＰＩＥＺＯｌ可通過其葉片實現(xiàn)對機械力??７??


本文編號：3227172