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果蝇钾通道附属亚基对成虫神经元钾电流的调节

徐太香

  目的:由于遗传学、分子生物学以及生物物理学技术的发展,果蝇成为研究离子通道的理想模型。随着众多细胞培养方法的建立,人们从果蝇神经元上得到了越来越多的电生理记录结果,已成功地将果蝇的胚胎、幼虫和蛹的神经元进行分离培养,并用于膜片钳研究。人们曾经尝试培养果蝇成虫神经元,但没有获得成功。本文旨在探索果蝇成虫神经元全细胞钾电流特性以及钾通道附属β亚基突变对成虫钾电流的影响。方法:运用机械振荡方法成功地获得活性好的野生型和β亚基突变果蝇成虫神经元,并用膜片钳记录了果蝇神经元全细胞电流特性。结果:在野生型果蝇以及β亚基突变成虫神经元上记录到两种A型钾电流(主要为失活快成分)和两种主要含几乎不失活成分的K型钾电流,其中小部分成虫神经元记录到类似于Shaw型钾电流,其特点为低电压激活、大电导、不同电压下充分激活时间不同。A型钾电流包括失活很快和稍慢两种,符合双指数拟合,果蝇β亚基突变改变了两种A型钾电流的数量,另外Hk~1调节了A型钾电流的稳态失活和恢复特性,但与表达系统、培养的巨大神经元以及在体的幼虫肌细胞不同,β亚基突变Hk~1成虫加速了A型钾电流的失活。进一步对Hk~1的等位基因突变Hk~4的研究发现了相同的趋向,只是改变不那么明显。β亚基突变主要影响一部分神经元。对突变体的药理学分析发现其钾电摘要流对钾通道阻断剂的敏感性降低,表明p亚基突变可能通过与a亚基的相互作用改变了。亚基穿孔区周围的细胞内外结构。结论:试验结果表明p亚基对果蝇成虫钾通道a亚基的结构起稳定作用,神经元的形态从幼虫到成虫发生了很大变化,钾通道在果蝇发育过程中受到调控,p亚基突变对A型钾电流的动力学和药理学的改变可能是其兴奋性增高、出现肢体震颤表型的基础。机械分离方法方便、经济,不需使用价格昂贵的蛋白酶以及酶解和细胞培养实验所需的复杂设备,同时更好地保存了在位时膜的生理特性,避兔了酶解对细胞膜表面蛋白包括受体和离于通道的损伤。……   
[关键词]:果蝇;β亚基;成虫;钾电流;神经元
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:青岛大学2002年