內(nèi)向整流鉀通道門控動力學(xué)過程的研究.pdf

1、Kir2.1 通道是一種廣泛分布于心臟、神經(jīng)系統(tǒng)、平滑肌等許多組織中的鉀離子通道。
　　 它具有很強的內(nèi)向整流特性，在諸多生理過程中都起到關(guān)鍵作用，例如：心律的控制，調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮性和激素分泌，參與了腦細(xì)胞中胞外鉀離子的轉(zhuǎn)運及腎臟細(xì)胞中鉀離子的分泌等等。膜磷脂PIP2是Kir2.1通道功能的重要調(diào)節(jié)因子，通道開放與否依賴于PIP2與通道是否結(jié)合。在Kir2.1 通道中，有三個門，第三個門位于通道C-末端，Kir2.1通道與PIP

2、2的結(jié)合位點也位于C-末端。目前，關(guān)于第三個門門控的調(diào)節(jié)機制以及PIP2與通道結(jié)合以后相互作用力產(chǎn)生傳遞的分子基礎(chǔ)尚不清楚，有待進一步研究。
　　 本文以Kir2.1通道三維結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，采用分子生物學(xué)實驗、雙電極電壓鉗實驗以及膜片鉗實驗等手段，結(jié)合分子對接、分子動力學(xué)模擬及施力分析等理論研究方法，研究了PIP2門控Kir2.1通道的微觀機制。我們通過實驗研究發(fā)現(xiàn)：突變體通道E303A、A304G、V223L、V223M 可以表達

3、為功能性通道，E303D、E303Q及E303V不能表達為功能性通道。
　　 其中突變體通道的全細(xì)胞電流峰值明顯低于野生型通道,它們對PIP2的依賴性也有所改變，然而，對內(nèi)源性及外源性的PIP2 依賴性有著相同的模式。為解釋我們所觀察到的實驗現(xiàn)象，我們進行了理論研究，其初步研究結(jié)果表明PIP2 門控Kir2.1 通道過程依賴于通道與PIP2分子之間的相互作用，其中氫鍵弱相互作用起到了重要作用。由于點突變誘發(fā)的全局構(gòu)象變化，對于P