剪切力作用下紅豆杉細胞一氧化氮和MAPK調(diào)控模型的動態(tài)特征.pdf

1、為了研究剪切力對紅豆杉細胞一氧化氮(NO)和促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)的影響,在膜式Couette反應(yīng)器中懸浮培養(yǎng)東北紅豆杉細胞,研究了剪切力作用下細胞內(nèi)NO和氧化還原態(tài)的變化、H<,2>O<,2>和MAPK調(diào)控模型的穩(wěn)定性,試圖從調(diào)控模型的穩(wěn)定性角度分析細胞信號的動態(tài)特征. 研究了剪切力作用下紅豆杉細胞中NO的變化及其作用.實驗發(fā)現(xiàn)剪切力作用下紅豆杉細胞中NO的濃度在5h達到最大,NO和SNP等氮氧化物抑制了紅豆杉細胞谷

2、胱苷肽轉(zhuǎn)硫酶(GST)的活性,GST活性降低有利于保持細胞內(nèi)GSH的含量和延緩細胞內(nèi)微環(huán)境趨于氧化態(tài).用活性氧的代謝模型定量地分析了NADPH在抗壞血酸.谷胱苷肽(ASC-GSH)循環(huán)和活性氧清除中的作用,結(jié)果表明細胞內(nèi)的ASC和GS}{被用于清除活性氧,NADPH是維持ASC-GSH循環(huán)所必須的還原劑,NADPH缺乏引起細胞內(nèi)ASC、GSH氧化和細胞內(nèi)H<,2>O<,2>的濃度增大. 引入比例、積分和微分調(diào)節(jié)概念,把H<,2>

3、O<,2>的產(chǎn)生和清除過程分別看作信號的比例放大和積分或微分反饋調(diào)節(jié)過程,用Simulink模擬了不同調(diào)控模型中H<,2>O<,2>的動態(tài)特征,結(jié)果顯示積分負反饋調(diào)節(jié)模型與H<,2>O<,2>的實驗結(jié)果相吻合.探討了MAPK調(diào)控模型的穩(wěn)定性,負反饋Huang-Ferrell模型和Kholodenko模型是一致的,兩種模型都存在雙穩(wěn)態(tài)區(qū)和磷酸化MAPK的振蕩區(qū),增大MAPK濃度或磷酸化速率都能引起負反饋Huang-Ferrell模型中MA

4、PK的振蕩.激發(fā)MAPKKK磷酸化的酶E1的周期性變化也能產(chǎn)生與上述兩種模型類似的振蕩特征.多分辨分析方法能在二維空間上區(qū)分不同條件下H<,2>O<,2>和磷酸化MAPK的動態(tài)差別. 對比了傳統(tǒng)式和膜式CoueRe剪切反應(yīng)器中溶解氧的差異,結(jié)果表明膜式反應(yīng)器中能維持較高的溶解氧,在相同的實驗條件下,膜式反應(yīng)器中的細胞活力較高. 通過考察剪切力作用下紅豆杉細胞壁和細胞壁蛋白的變化,發(fā)現(xiàn)活性氧引起膠質(zhì)的交聯(lián)反應(yīng)和蛋白表達的差