ClC-3氯通道蛋白磷酸化及其功能的研究进展
氯离子通道蛋白在卵巢癌发生及发展中作用的研究进展
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• 314•中华实用诊断与治疗杂志2021年3月第35卷第3期J Chin Pract Diagn Ther.Mar. 2021, Vol. 35, No. 3•综述•氯离子通道蛋白在卵巢癌发生及发展中作用的研究进展陈国通1,张颖21.广东医科大学2018级,广东湛江524000:2.广东医科大学附属医院妇产科.广东湛江524000摘要:卵巢癌早期症状不典型,多数患者明确诊断时已处于中晚期,病死率较高。
氯离子通道相关蛋白如钙离子激活氯离子通道蛋白1、细胞内氯离子通道蛋内1等在维持细胞功能、细胞膜两侧电位和细胞状态中发挥重要作用。
氯离子通 道蛋白过表达可促进卵巢癌的发生、发展.其可作为卵巢癌诊断的新型肿瘤标志物、治疗靶点。
本文就氯离子通道蛋白在卵巢癌发生、发展中作用的研究进展作一综述。
关键词:卵巢癌;氣离子通道;肿瘤标志物Role of chloride ion channel in the occurrence and development of ovarian cancerCHEN Guo-tong1 . Z H ANG Ying'i.Oracle 2018^ Guangdong M edical University-, Zhunjiang-, Guan^Jong 524000 %Chi?ta; 2. De p artm ent o f Obstetricsand Gynecology ^the A f J iliatecl H ospital o f Guangdong M edical University^ Zhanj ian^ •GucuigcIo?tg 524000 *China Corresponding BUthor:Z H ANG Ying, E-mail:*********************Abstract :The early symptoms of ovarian cancer are not typical, and mosl patients are in the middle and advanced stages at diagnosis, therefore the mortality rate is high. The expressions of chloride channel-related proteins as calcium-activated chloride channel protein 1. chloride intracellular channel protein 1and other proteins play important roles in maintaining cell function, potential on both sides of the cell membrane, and cell state. It is believed that the overexpression of chloride ion channel can promote the occurrence and development of ovarian cancer, and it can be used as a new tumor marker and therapeutic target for the diagnosis of ovarian cancer. This paper reviews the research progre.ss of the role of chloride ion channel in the occurrence and development of ovarian cancer.Keywords:ovarian cancer;chloride ion channel;tumor markers卵巢癌早期症状不典型,多数患者明确诊断时已 处于晚期,病死率较高L。
ClC-3沉默介导溶酶体酸化阻滞及自噬抑制增敏化疗和光热治疗
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ClC-3沉默介导溶酶体酸化阻滞及自噬抑制增敏化疗和光热治疗ClC-3沉默介导溶酶体酸化阻滞及自噬抑制增敏化疗和光热治疗溶酶体是细胞内重要的液泡,在面对外源性或内源性的应激反应时扮演着关键的角色。
溶酶体通过酸化的环境和多种酶类的参与,参与了细胞的废物降解、组织修复和免疫应答等重要生物学过程。
然而,过度活化的溶酶体可能导致细胞发生凋亡或坏死,进而引发多种疾病。
因此,溶酶体的功能调控对于维持细胞正常生理功能具有重要意义。
ClC-3 (Chloride Channel 3)是一种高度保守的氯离子通道,广泛分布于多种细胞类型的溶酶体膜。
已有的研究表明,ClC-3参与了细胞内外物质的运输、溶酶体的pH调节、细胞凋亡和自噬过程。
近期的研究发现,ClC-3沉默能够引起溶酶体的酸化阻滞和自噬抑制,进而增强化疗和光热治疗的疗效。
首先,ClC-3沉默引起的溶酶体酸化阻滞能够增强化疗的效果。
溶酶体pH的调节对于维持细胞的稳态至关重要。
正常情况下,溶酶体通过H+-ATPase负责将负荷进入的质子排出,在溶酶体内部维持酸性环境。
然而,ClC-3沉默能够抑制H+-ATPase的功能,导致溶酶体内部pH的增加。
这种酸化阻滞会干扰溶酶体相关的酶活性,抑制细胞内外废物的降解,进而增加药物在溶酶体内的积聚。
因此,在ClC-3沉默的细胞中,化疗药物的有效浓度会增加,从而增强了化疗的疗效。
其次,ClC-3沉默抑制了自噬过程,并增加了光热治疗的敏感性。
自噬是一种细胞自我降解和组织修复的重要途径。
然而,过度活化的自噬也可能导致细胞死亡。
研究发现,ClC-3沉默能够降低自噬的活性,从而促使细胞更容易发生凋亡。
另外,光热治疗常常利用纳米材料在光照下转化为热能,破坏肿瘤细胞结构以达到治疗的效果。
通过ClC-3沉默抑制自噬,可进一步增加肿瘤细胞对光热的敏感性,从而提高光热治疗的疗效。
综上所述,ClC-3沉默通过引发溶酶体的酸化阻滞和自噬抑制,不仅增加了化疗药物在溶酶体的积聚,增强了化疗的疗效,还提高了肿瘤细胞对光热治疗的敏感性。
抑制ClC3表达促进顺铂诱导人省略OV3DDP细胞凋亡的作用机制于春艳
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·实验与基础研究·抑制ClC -3表达促进顺铂诱导人卵巢癌SKOV3/DDP 细胞凋亡的作用机制①于春艳刘希②苏静③钟加滕③孙连坤③刘玉和④北华大学基础医学院病理学教研室(吉林吉林)132013中国图书分类号R737.31文献标识码A文章编号1001-4411(2013)06-1004-03;doi :10.7620/zgfybj.j.issn.1001-4411.2013.28.41①吉林省教育厅资助课题〔吉教科合字2009第156号,吉教科合字2011第117号,吉教科合字2012第394号〕;吉林省科技厅自然科学基金资助课题〔201215103〕②北华大学化学与生物学院③吉林大学白求恩医学院病理生理学教研室④通讯作者E -mail :bhlyh1959@【摘要】目的:探讨抑制ClC -3基因表达对顺铂(DDP )复制的人卵巢癌SKOV3/DDP 细胞损伤促进作用过程中的具体作用机制,为应用DDP 治疗卵巢癌提供实验依据。
方法:转染pSH1-siRNA -ClC -3重组质粒到人卵巢癌SKOV3/DDP 细胞,Western blotting 方法观察热休克蛋白(HSP70)、溶酶体组织蛋白酶D (cathepsin D )蛋白表达。
结果:与SKOV3细胞比较,SK-OV3/DDP 细胞中HSP70蛋白表达增加(P <0.05)。
转染pSH1-siRNA -ClC -3重组质粒联合DDP 作用后,SKOV3/DDP 细胞中HSP70蛋白表达降低(P <0.05),cathepsin D 蛋白表达增加(P <0.05)。
结论:抑制ClC -3基因表达促进顺铂诱导SKOV3/DDP 细胞凋亡的可能作用机制与溶酶体膜通透性(LMP )增加有关。
【关键词】卵巢肿瘤氯通道-3顺铂热休克蛋白溶酶体膜通透性Mechanism of promoting effect of inhibition of ClC -3expression on apoptosis ofhuman ovarian cancer SKOV 3/DDP cells induced by cisplatinYU Chun -Yan ,LIU Xi ,SU Jing et al .Department of Pathology ,Basic Medical College ,Beihua University ,Jilin 132013,Jilin ,China〔Abstract 〕Objective :To explore the specific mechanism of promoting effect of inhibition of chloride channel -3(ClC -3)ex-pression on human ovarian cancer SKOV3/DDP cell injury induced by cisplatin ,and provide an experimental basis for treating ovarian cancer with DDP.Methods :pSH1-siRNA -ClC -3recombinant plasmid was transfected into human ovarian cancer SKOV3/DDP cells ,Western blotting was used to observe the expressions of heat shock protein 70(HSP70)and lysosomal cathepsin D (cathepsin D ).Results :Com-pared with SKOV3cells ,HSP70expression increased in SKOV3/DDP cells (P <0.05).HSP70expression decreased (P <0.05)and ca-thepsin D expression increased in human ovarian cancer SKOV3/DDP cells after treated with transfection of pSH1-siRNA -ClC -3recom-binant plasmid combined with DDP.Conclusion :The mechanism of promting effect of inhibition of ClC -3expression on apoptosis of hu-man ovarian cancer SKOV3/DDP cells induced by cisplatin may be related to increase of permeability of lysosomal membrane.〔Key words 〕Ovarian tumor ;Chloride channel -3;Cisplatin ;Heat shock protein 70;Permeability of lysosomal membrane尽管顺铂(cisplatin ,DDP )是临床上常用的抗肿瘤药物,诱导肿瘤细胞发生凋亡〔1〕,然而,采用DDP 治疗时常常发生肿瘤细胞获得耐药性〔2〕。
心脏ClC-3容积感受性氯离子通道研究进展
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心脏ClC-3容积感受性氯离子通道研究进展作者:薄冰来源:《科技资讯》 2014年第15期薄冰(河南大学体育学院运动人体科学教研室河南开封 475000)摘要:本文对于ClC-3容积感受性氯离子通道在心血管疾病中的作用进行综述,该通道在心肌细胞容积稳定、心肌缺血再灌注、心肌肥厚及心力衰竭等状态下的电生理活动中发挥重要作用,并为多种心律失常的机制探讨及治疗提供理论依据。
关键词:ClC-3氯离子通道心脏细胞容积电生理中图分类号:R541 文献标积码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(c)-0223-02ClC-3是ClC电压门控氯离子(Cl-)通道基因家族成员之一[1],1994年,Kawasaki等[2]首次应用聚合酶链反应技术在大鼠肾脏中克隆出ClC-3 cDNA,该基因可表达生成一种生物学及药理学特性与心肌容积感受性氯离子通道(volume-regulated Cl- channels,VRCCs)一致的外向整流Cl-通道,随后的相关实验也证实ClC-3基因是构成心肌细胞容积感受性氯离子电流(ICl,vol)的主要分子结构基础[3~5]。
应用ClC-3基因敲除小鼠(Clcn3-/-)的研究发现,Clcn3-/-小鼠心脏中VRCCs的特性发生明显变化,除ClC-3外的一些膜蛋白也发生了明显的变化。
Xiong等[6]对心脏ClC-3基因敲除小鼠研究发现,组成内源性VRCCs的ClC-3基因表达出现时间依赖性失活现象,并累及心脏功能。
因此,本文将就ClC-3型Cl-通道在心脏功能活动中作用的近期研究进行综述,为进一步探讨该通道在心肌缺血/再灌注、心肌肥大及心力衰竭等病理状态下的作用提供理论依据。
1 ClC-3氯离子通道与细胞容积稳定细胞容积的急性增加可引起容积下降调节(regulatory volume decrease, RVD)机制的产生并引导细胞回归至正常体积,以防止细胞结构及功能的完整性遭受破坏。
ClC型氯离子通道的研究_陈丽娥
![ClC型氯离子通道的研究_陈丽娥](https://img.taocdn.com/s3/m/124be124915f804d2b16c193.png)
CHEMISTRY OF LIFE 2010,30(4)文章编号: 1000-1336(2010)04-0549-05ClC型氯离子通道的研究陈丽娥 谢 浩武汉理工大学理学院,武汉 430070摘要:ClC型氯离子通道是一类分布广泛的阴离子通道,参与多种生理过程,如pH及静息膜电位和兴奋性的调节、细胞内囊泡的酸化和细胞体积调节等,其基因突变或功能异常都可导致多种疾病的发生。
对于ClC型氯离子通道结构与功能关系的研究,有助于理解相关疾病的分子机制。
本文简要介绍了ClC型氯离子通道的分类与性质、分子结构与作用机制、以及结构和表达异常所导致的主要生理变化和疾病。
关键词:ClC型氯离子通道;蛋白质结构;突变中图分类号:Q51收稿日期:2010-02-25国家自然科学基金(No. 30600004);教育部留学回国人员科研启动基金(教外司留[2007]1108号)资助作者简介:陈丽娥(1986-),女,硕士生,E-mail:chenlie599@126.com;谢浩(1971-),男,博士,教授,通讯作者,E-mail:drxiehao@126.com氯离子是各种生物体细胞丰富和常见的阴离子,能够被多种二次激活氯离子通道和转运蛋白选择性地运输。
氯离子通道是分布于细胞膜或细胞器质膜上的一类能够转运氯离子及其他阴离子的通道蛋白,大致可分为电压门控氯离子通道(voltage-gated chloride channel, ClC)、囊性纤维化跨膜传导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductanceregulator, CFTR)、钙离子激活的氯离子通道(calciumactivated chloride channel, CaCC)、容积调控性氯离子通道(volume-regulated chloride channels, VRAC)、配体激活的氯离子通道(ligand activated chloride channels)等[1]。
T淋巴细胞膜上离子通道与免疫性疾病的关系
![T淋巴细胞膜上离子通道与免疫性疾病的关系](https://img.taocdn.com/s3/m/64a98354f6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8dd7.png)
T淋巴细胞膜上离子通道与免疫性疾病的关系凌志扬;李有伟;付青姐【摘要】T淋巴细胞上存在多种类型的离子通道,主要有电压门控性K+通道(KV1.3),Ca2+激活K+通道(Kca3.1)、Ca2+释放激活的Ca2++通道(CRAC)、瞬时受体电位通道(TRPM7)及细胞容积调节的C1-通道(Clswell)5种类型.这些离子通道共同参与T淋巴细胞的激活、分化等免疫调节过程,参与T淋巴细胞凋亡及体积调节等过程,与很多自身免疫性疾病息息相关.就T淋巴细胞上离子通道的分类、离子通道与淋巴细胞功能的关系、离子通道与免疫性疾病及在临床上的应用等方面进行综述.【期刊名称】《实用医药杂志》【年(卷),期】2017(034)002【总页数】5页(P180-183,189)【关键词】T淋巴细胞;离子通道;免疫功能【作者】凌志扬;李有伟;付青姐【作者单位】266071山东青岛,解放军401医院药剂科;266071山东青岛,解放军401医院药剂科;266071山东青岛,解放军401医院药剂科【正文语种】中文【中图分类】R331.4离子通道分布于各种细胞,如心肌细胞、平滑肌细胞和神经元,是许多药物的作用靶点。
对免疫系统离子通道的研究已有30余年,其中T淋巴细胞可表达多种类型的离子通道。
目前研究较多的有5种类型的离子通道,包括电压门控性K+通道(KV1.3),Ca2+激活K+通道(Kca3.1)、Ca2+释放激活的Ca2+通道(CRAC)、瞬时受体电位通道(TRPM7)及细胞容积调节的Cl-通道(Clswell),此外,在T淋巴细胞上还存在电压门控性的Na+通道及不同于KV1.3和Kca3.1的K+通道等。
这些离子通道在T淋巴细胞膜上形成离子通道网络,共同参与T淋巴细胞的激活、分化、体积调节及细胞凋亡过程。
首先在分子水平,STIM1和Orail蛋白共同激活CRAC通道,引起内质网Ca2+贮存消耗。
在亚细胞水平,钾通道与钙通道集中分布于免疫突触,共同构成信号复合体,参与免疫突触的信号转导过程。
氯离子通道CLC-3在乳腺癌中的表达及临床意义
![氯离子通道CLC-3在乳腺癌中的表达及临床意义](https://img.taocdn.com/s3/m/9fa1f97f8e9951e79b8927d9.png)
定浓度 范围及 作用 时间 内, 对人角膜基质 细胞增殖 和存活率 没有 明显影 响 , 可以在这一浓度及 时间作用
下对培养 的人 角膜基质 细胞 进行研究 , 能够更 准确 的 显 示细胞 正常生存状态下变化和所受 的影响 。
参 考文 献 :
[ ] l ,uua ,ei , a ̄ m Y ll日 N N i . Ib 0 1h Fkd S N k m 11 Y K kK (I II , i d T I I |  ̄ a ri I l
因子促进 白细胞 浸润进而促进角膜溃疡的形成【 。 2 J Tl o 样受体 4 l 作为脂多糖 的主要受体识别革兰阴性 菌的 内毒 素脂多糖【 参 与 LS 3, 3 J P 信号 的跨膜转导 , IS . 首先与血清中的 C 1 结合 , P D4 然后被 T R 识别 , L4 信号经过 T R 跨膜转导进入细胞 内,L 4 L4 T R 转导通 路中 的信号蛋 白及 下游 转 录 因子 在 数量 、 构 和 功 结 能上发 生改变 , 可引起炎 性 因子释放 、 抗炎 因子产 生 减少 , 并导致特定信号通路的激活。合理应用这一 药物是 实验成败 的关键 。
( 收稿 日期:07 2 4 20 —1 —2 )
文章编号 : 0 48 (090 —0 5 —0 1 7— 27 20 )3 30 3 0
氯 离子 通道 C C3在 乳 腺癌 中的表 达及 临床意义 L一
赵 维 王 , 岩 H , 振 国‘孙连坤 张录 民 韩 , ,
(. 1吉林大学中 日联谊 医院 胸外科 , 吉林 长春 103 ; . 303 2 吉林大学基础医学院病理 生理教研室 ; . 省人 民医院 胸外科 ) 3 吉林 摘要 : 目的 研究氯离子通道 C C3 L . 在乳腺癌组织 中的表达, 探讨其在乳腺癌诊断方面的临床意义及为乳腺癌发 生发展方面进一步研究提 供基础 。方法 在 2 例行乳腺癌改 良根治术的乳腺癌患者中, 7 分别将乳腺癌癌灶和周围正
氯离子通道ClC_3研究进展_陈临溪
![氯离子通道ClC_3研究进展_陈临溪](https://img.taocdn.com/s3/m/5652060476c66137ee0619a8.png)
氯离子( Cl- ) 是 生物体内最多的阴离子, 通过 跨膜转运和阴离子通道参与各种生物功能, Cl- 的 跨膜转运形成 Cl- 电流, 很久以前就用电生理方法 记录到了, 一直当作/ 漏电流0而被忽视, 近来由于膜 片钳技术的应用, 特别是分子生物学技术的发展, 大 大推 进了 Cl- 通道( chloride channel ) 的研究, 1990 年 Jent sch 和同事首先在电鳐电器官上克隆了电压 门控 Cl- 通道( voltage- gat ed chloride channel) , 取得 了突破性进展[ 1] 。之后发现了大量的 Cl- 通道, 形 成了一个 Cl- 通道家族( ClC) , ClC 基因存在于几乎 所有生物体。在哺乳动物已发现 9 种 ClC 同源体, ClC 1~ 17, ClCKa, ClCKb, 分属于 ABC3 个亚族, 各 Cl- 通道有 30% ~ 80% 的同源序列。
肺, 支气管, 血管, 鼻
Tab 1 Expressi on of ClC- 3 i n aninal, organ and cell
细胞 脑血管内皮细胞, 肾集合管联接管闰细胞, 肾皮质, 肾内髓 集合管细 胞系 mIM CD-K 2, 胰腺 腺泡细 胞, 视上核神经元, 神经元突触囊泡, 海马, 嗅觉皮层, 嗅球, 耳蜗外毛细胞 神经元突触囊泡 心房心室肌细胞, 肾动脉平滑肌细胞, 肺动脉平滑肌细胞, 结肠平滑肌细胞 心室肌细胞 心房心室肌细胞
r 讲座与综述 r
中国药理学通报 Chinese Phar macological Bulletin 2002 O ct; 18( 5)
# 481 #
氯离子通道 ClC- 3 研究进展*
Src激酶的功能研究新进展
![Src激酶的功能研究新进展](https://img.taocdn.com/s3/m/beb97ac658f5f61fb7366650.png)
第14卷第1期2002年2月生命科学ChineseBuIIetinofLifeSciencesVbl.14.No.1F色b.,2002文章编号:1004一0374(2002)01—0050—03Src激酶的功能研究新进展白晓春,罗深秋,白洁(第一军医大学细胞生物与医学遗传学教研室,广州510515)摘要:Src激酶家族是具有酪氨酸蛋白激酶活性的蛋白质。
作为连接许多细胞外和细胞内重要信号途径的膜结合开关分子,Src激酶在受体介导的信号传递及细胞间通讯中具中心调节作用。
最近发现它在淋巴因子介导的细胞存活及血管内皮生长因子介导的血管发生中也具有重要作用。
关键词:Src激酶;功能;信号传递中图分类号:Q71;Q51文献标识码:AAdvancesinstudyofSrckinasesf.unctionBAIXiao—Chun,LUOShen~Qiu,BAIJie(DepartmentofCellBi0109yandMedicalGenetics,theFirstMilitaLryMedicalUniVersity)Guangzhou510515,China)Abstract:SrckinasefamilyhavetheactivityofproteintyrosinekinaseandplayapiVotalroIeaSamembrane~attachedmolecularswitchesthatlinkaVarietyofextracellularcuestocrucialintracellularsignalingpathways.RecentstudieshaVedemonstra土edthatinadditiontotheircentralroleinreceptorsignalingandcellcommunication,Srckinasefamilyplayaimportantroleinlymphokine—mediatedcellsurVivalandVEGF—inducedangiogenesis.Keywords:Srckinase;function;signaltransductionSrc作为一个癌基因蛋白起初发现于Rous肉瘤逆转录病毒(retrovirusRoussarcomavirus),随后发现在细胞中普遍存在高度保守并与其同源的V—Src。
卵巢癌顺铂敏感与耐药细胞ClC-3蛋白表达及通道功能的差异
![卵巢癌顺铂敏感与耐药细胞ClC-3蛋白表达及通道功能的差异](https://img.taocdn.com/s3/m/84fec94c10a6f524ccbf856c.png)
中国病理生理杂志 ChineseJournalofPathophysiology 2019,35(5):784790 杂志网址:http://www.cjpp.net
卵巢癌顺铂敏感与耐药细胞 ClC3蛋白 表达及通道功能的差异
封洁珠1, 李恩泽1, 彭子瀚1, 裴一飞1, 朱林燕1△ , 高绿芬2△
FENGJiezhu1,LIEnze1,PENGZihan1,PEIYifei1,ZHULinyan1△ ,GAOLüfen2
(1DepartmentofPharmacology,MedicalCollege,DepartmentofObstetrics&Gynaecology,TheFirstAffiliatedHospital,Ji nanUniversity,Guangzhou510632,China.Email:tzhuly@jnu.edu.cn;FRESHLUCY07@126.com) [ABSTRACT] AIM:TostudythedifferenceofClC3chloridechannelproteinexpressionandchannelfunction betweencisplatinsensitive(a2780)andresistant(a2780cp)ovariancancercells.METHODS:Theinhibitionofa2780 anda2780cpcellproliferationinducedbycisplatinweredetectedbyMTTassay.ThemRNAandproteinexpressionsofClC chloridechannelfamiliesina2780cellsanda2780cpcellsweredetectedbyrealtimePCRandWesternblot,respectively. ThedistributionofClC3proteinina2780cellsanda2780cpcellswereanalyzedbyimmunofluorescencestaining.The wholecellpatchclamptechniquewasusedtorecordthechloridecurrentinthecells.RESULTS:Thesensitivitiesof a2780cellsanda2780cpcellstocisplatinweredifferent.TheIC50valuesofa2780cellsanda2780cpcellstocisplatinwere 5μmol/Land20μmol/L,respectively(P<001).Thea2780cellsanda2780cpcellsmainlyexpressedClC3inClC families.However,themRNAexpressionofClC3wasmuchlowerina2780cpcellsthanthatina2780cells(P<001). Comparedwitha2780cells,theproteinexpressionofClC3ina2780cpcellswasalsosignificantlydecreased(P<001). ClC3proteinwasmainlydistributedonthemembraneina2780cells,whilewasincytoplasmaina2780cpcells.Cisplatin activatedthechloridechannelandinducedthechloridecurrentinthea2780cells,butnotinthea2780cpcells.Cisplatin didnotinducedthechloridecurrentina2780cellstreatedwithClC3siRNA.CONCLUSION:Thedifferencesinprotein distribution,expressionandfunctionofClC3chloridechannelwereobservedincisplatinsensitiveandresistantovarian cancercells,whichmaybeoneoftheunderlyingmechanismsofcisplatinresistance. [KEY WORDS] Ovariancancer;ClC3;Cisplatin;Drugresistance
氯离子通道在心脏起搏活动中的作用研究进展
![氯离子通道在心脏起搏活动中的作用研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/44c97c237375a417876f8f0b.png)
氯离子通道在心脏起搏活动中的作用研究进展摘要:本文对在心脏起搏活动中发挥重要作用的3种氯离子通道进行综述,包括:内向整流Cl-电流,容积感受性外向整流Cl-电流及细胞内钙激活Cl-电流,上述通道在心脏起搏活动的调节及起搏活动异常类心律失常的治疗中发挥重要作用。
关键词:心脏氯离子通道起搏活动心律失常氯离子通道(chloride channels)是生物膜上广泛分布的一类阴离子通道,因Cl-是其转运及发挥生物学作用的主要离子,故将此通道称为Cl-通道[1]。
研究表明,在多个物种的心脏窦房结(sinoatrial node, SAN)细胞中,有3种Cl-通道发挥重要的生物学作用,包括:(1)超级化细胞肿胀激活内向整流Cl-电流(inwardly rectifying Cl- current, ICl,ir),介导该电流的通道可能由ClC电压门控Cl-通道基因家族的ClC-2编码[2];(2)容积感受性外向整流Cl-电流(volume-regulated outwardly-rectifying Cl- current, ICl,vol),由ClC家族的ClC-3编码;(3)细胞内钙激活Cl-电流(Ca2+-activated Cl- current,ICl,Ca)[3],可能是由TEME16A(或Anol)编码[4]。
1 氯离子通道在心脏起搏活动中的作用早期研究利用离子替换技术观察Cl-通道在PFs和SAN组织细胞膜电位、舒张期去极化及动作电位时程调节中的作用。
1961年,Hutter&Noble发现将细胞外Cl-在替换前置于阴离子溶液中可引起心率(heart rate,HR)瞬间增加并最终降至Cl-溶液中的40%~90%之间。
使用阴离子替换Cl-可导致心跳骤停或是引发节律增加后的减慢。
这一内向整流Cl-电流仅在膜电位低于-60 mV时激活并可能影响舒张期去极化。
应用低通透性的醋酸盐代替Cl-消除Cl-电流时可引起SAN节律的下降和动作电位幅度的增大。
ClC-3与BK离子通道在胶质瘤细胞侵袭性生长中的作用研究
![ClC-3与BK离子通道在胶质瘤细胞侵袭性生长中的作用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/334b24dd5fbfc77da269b1c5.png)
中华神经外科疾病研究 杂志 ( C h i n J N e u r o s u r g D i s R e s ) 2 0 1 6 ; 1 5 ( 5
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3 89 ・
文章编号 : 1 6 7 1 —2 8 9 7 ( 2 0 1 6 ) 1 5— 3 8 9— 0 4
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脑胶质细胞瘤研究 ・
i o n c h a n n e l o n i n v a s i o n o f g i l o  ̄ c e U s a r e i n v e s i t at g d. e Me t h o d s T h e e pr x e s s i o n s o f C 1 C 一 3 a n d B K i o n c h a n n e l i n
可作 为未来治疗胶质瘤的新靶标 。
关键词
神经胶质瘤 ; C 1 C - 3与 B K离子通道 ; 侵袭 ; 靶 向治疗
A
中 国 图 书 资 料 分 类 号 R 7 3 9 . 4 1 文献标识码
r o l e s o f a C- 3 a n d BK i o n c h a n n e l i n g l i o r m c e l l s i n v a s i o n
A b s t r a a O b j e c t i v e T h e e x p r e s s i o n s o f v o l t a g e — g a t e d c h l o r i d e c h a n n e l - 3( C 1 C - 3 c h a n n e 1 )a n d b i g m e d i a t e — c o n d u c t a n c e C a 2 . a c t i v a t e d K c h a n n e l ( B K c h a n n e 1 )i n g l i o n  ̄c e H s a r e o b s e r v e d nd a t h e r o l e s o f C I C - 3 nd a B K
clc氯离子通道家族在软骨细胞中的研究进展
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临床医药文献电子杂志Electronic Journal of Clinical Medical Literature 2019年第 6 卷第 72 期2019 Vol.6 No.72185 ClC氯离子通道家族在软骨细胞中的研究进展张宁峰,邓志钦,段莉,王大平(深圳市第二人民医院组织工程重点实验室,广东深圳 518037)【摘要】软骨细胞是关节软骨组织中的唯一细胞,它参与着软骨细胞外基质的分泌和合成。
ClC氯离子通道在软骨细胞中具有重要作用,本文综述了ClC氯离子通道家族在软骨细胞中的作用。
【关键词】ClC、软骨细胞、氯离子通道【中图分类号】R684.3 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-8242.2019.72.185.01软骨细胞是关节软骨中发现的唯一细胞,软骨细胞外基质主要由软骨细胞分泌合成。
软骨细胞的状态决定了关节软骨组织的功能。
本文综述了ClC氯离子通道家族在软骨细胞的作用。
1 ClC氯离子通道家族ClC基因存在于原核生物和真核生物中。
哺乳动物中有9种不同的ClC基因。
基于序列同源性分为三个分支。
第一分支存在于细胞膜上,包括ClC-1、ClC-2、ClC-Ka和ClC-Kb。
第二支为ClC-3、ClC-4、ClC-5,第三支为ClC-6和ClC-7。
而后两个分支主要存在于细胞膜内。
在特殊情况下,这些囊泡通道中的一些可以被转运到细胞膜上[1]。
2 Cl—通道的功能2.1 质膜Cl—通道质膜Cl—通道的细胞功能主要分为三类:细胞体积调节和离子稳态、跨膜转运和电兴奋性的调节。
Cl—通道在控制细胞膜的离子组成和细胞体积中起着重要的作用。
该功能与各种离子转运蛋白密切相关。
许多上皮细胞运输盐和液体都需要Cl—通道。
电压门控Cl—通道的活化可导致氯的被动流入或流出,从而导致兴奋性和抑制性反应[2]。
2.2 细胞内Cl—通道首先,Cl—通道参与了阴离子通道(或转运体)所需要的阴离子底物。
ClC—3荧光真核表达载体的构建及表达
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ClC—3荧光真核表达载体的构建及表达目的构建表达ClC-3的荧光真核表达载体,为研究其在肿瘤细胞中的作用提供分子工具。
方法将ClC-3的编码序列亚克隆到pEGFP-N1质粒,构建荧光真核表达载体pEGFP-N1/ClC-3,利用脂质体介导将ClC-3基因导入人乳腺癌细胞MCF-7内,通过绿色荧光观察检测基因的表达。
结果成功构建荧光真核表达载体pEGFP-N1/ClC-3,该载体转染MCF-7细胞后,可观察到绿色荧光。
结论表达ClC-3的荧光真核表达载体构建成功,并在乳腺癌细胞中得到正确表达,为进一步研究ClC-3在乳腺癌中的作用奠定了基础。
标签:ClC-3;MCF-7细胞;荧光真核表达载体;转染ClC-3是ClC氯离子通道家族成员之一,对维持细胞容积平衡、调节细胞电活动等多种生理功能发挥重要作用,是正常细胞生长和增殖必不可少的元件。
近年有文献报道,在宫颈癌、乳腺癌和恶性胶质瘤中ClC-3的表达都远高于正常组织[1],ClC-3可以通过参与细胞体积减小即凋亡性容积减小(apoptotic volume decrease,A VD)的过程来参与肿瘤细胞的凋亡调控[2],而且还可能参与了肿瘤细胞周期依赖性的细胞迁移过程[3]。
因此,ClC-3可能是与肿瘤的发生发展、转移和凋亡过程密切相关的关键分子之一。
本研究采用基因重组技术构建ClC-3与增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)的融合蛋白ClC-3-EGFP,并检测其在人乳腺癌细胞MCF-7中的表达,为进一步探讨ClC-3在乳腺癌中的作用提供分子工具。
1 材料与方法1.1 主要试剂携带ClC-3全长cDNA的质粒pcDNA3.1/ClC-3由芝加哥大学Deborah J.Nelson教授惠赠;真核表达质粒pEGFP-N1、大肠埃希菌DH5α、乳腺癌细胞株MCF-7为本实验室保存;内切酶BamHⅠ、SacⅠ,T4 DNA连接酶均购自NEB 公司;LA Taq酶购自大连宝生物公司;质粒提取试剂盒和DNA凝胶回收试剂盒购自Omega公司;Lipofectamine 2000购自Invitrogen公司。
敲低 IK1钾通道抑制 ClC-3氯通道的表达和功能
![敲低 IK1钾通道抑制 ClC-3氯通道的表达和功能](https://img.taocdn.com/s3/m/568662fd18e8b8f67c1cfad6195f312b3169eb46.png)
敲低 IK1钾通道抑制 ClC-3氯通道的表达和功能邹丽莉;叶东;吕瑞玲;汪源;孙晓雪;朱林燕;陈丽新;王立伟【摘要】目的:探讨ClC-3氯通道是否为IK1钾通道的调节靶点,重点研究鼻咽癌细胞IK1钾通道对ClC-3氯通道功能及蛋白表达的影响。
方法:采用siRNA 转染技术抑制低分化鼻咽癌上皮细胞( CNE-2Z) IK1基因的表达;real-time PCR技术检测ClC-3 mRNA的表达;Western blot检测ClC-3的蛋白表达;细胞免疫荧光结合激光共聚焦显微镜技术检测ClC-3和IK1蛋白在细胞内分布;全细胞膜片钳记录细胞氯电流。
结果:IK1 siRNA可以成功转染CNE-2Z细胞,有效抑制鼻咽癌细胞IK1钾离子通道的表达;用IK1 siRNA抑制鼻咽癌细胞IK1钾离子通道的表达后, ClC-3的mRNA表达上调而ClC-3蛋白却表达减少:在低分化鼻咽癌上皮细胞,低渗刺激可激活氯通道,产生一个较大的氯电流,在成功转染IK1 siRNA的细胞,此氯电流明显减弱。
结论:敲低IK1钾离子通道可抑制ClC-3氯离子通道的表达和功能。
%[ ABSTRACT] AIM:To investigate whether the ClC-3 chloride channel is an acting target of the IK 1 potassium channel, and to study the action of IK1 potassium channel on the functional activities and expression of ClC-3 chloridechannels.METHODS: IK1 gene was silenced by IK1 siRNA in poorly-differentiated nasopharyngeal carcinoma cells (CNE-2Z).Real-time PCR and Western blot were used to detect the expression of ClC-3 at mRNA and protein levels.The distribution of ClC-3 protein in the cells was observed under confocal immunofluorescence microscope .The chloride current was recorded by the patch-clamp technique.RESULTS: IK1 siRNA was successfully transfected into the CNE-2Z cells and knocked down theexpression of IK 1 potassium.The mRNA expression of ClC-3 was increased by the IK1 siRNA.IK1 siRNA inhibited the expression of ClC-3 protein.A chloride current was activated by hypotonic challenges , and the hypoto-nicity-induced current was reduced in the cells which successfully transfected with IK 1 siRNA.CONCLUSION: The knockdown of IK 1 potassium channels inhibits the expression and function of ClC-3 chloride channel .【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】7页(P2113-2119)【关键词】ClC-3氯通道;IK1钾通道;鼻咽癌;膜片钳技术【作者】邹丽莉;叶东;吕瑞玲;汪源;孙晓雪;朱林燕;陈丽新;王立伟【作者单位】暨南大学医学院生理学系,广东广州510632;广东药学院基础学院,广东广州510006;暨南大学医学院生理学系,广东广州510632;暨南大学医学院药理学系,广东广州510632;暨南大学医学院药理学系,广东广州510632;暨南大学医学院药理学系,广东广州510632;暨南大学医学院药理学系,广东广州510632;暨南大学医学院生理学系,广东广州510632【正文语种】中文【中图分类】R730.23;R33-33细胞生长、分化和凋亡失去调控等多种因素都可能导致细胞生长发展失去既定的程序和缺乏分化而异常增生,最终导致肿瘤的发生。
卵巢癌顺铂敏感与耐药细胞ClC-3蛋白表达及通道功能的差异
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卵巢癌顺铂敏感与耐药细胞ClC-3蛋白表达及通道功能的差异封洁珠;李恩泽;彭子瀚;裴一飞;朱林燕;高绿芬【摘要】目的:从分子和细胞水平研究卵巢癌顺铂敏感(a2780)及耐药(a2780cp)细胞中ClC-3氯通道蛋白表达及通道功能的差异.方法:MTT法检测人卵巢癌a2780和a2780cp细胞对顺铂敏感性的差异;real-time PCR法检测ClC氯通道家族在a2780和a2780cp细胞中的mRNA表达;Western blot检测ClC-3蛋白的表达;免疫荧光法观察ClC-3蛋白在a2780和a2780cp细胞的分布;全细胞膜片钳技术记录细胞氯电流.结果:(1)a2780和a2780cp细胞对顺铂的敏感性存在差异,其IC50值分别为5μmol/L和20μmol/L(P<0.01);(2)对ClC氯通道家族mRNA表达的检测结果显示,a2780和a2780cp细胞主要表达ClC-3,且在a2780cp细胞中ClC-3 mRNA表达显著减少(P<0.01);(3)在蛋白水平上,与a2780细胞相比,a2780cp细胞的ClC-3蛋白表达量显著降低(P<0.01);(4)免疫荧光显示ClC-3在a2780细胞中主要分布在胞膜上,而在a2780cp细胞中则主要表达在胞质内;(5)顺铂能激活a2780细胞的氯通道,产生ClC-3介导的氯电流,但在a2780cp细胞中则不能;(6)ClC-3 siRNA处理a2780细胞后,顺铂诱导的氯电流则不再出现.结论:ClC-3氯通道在顺铂敏感和耐药的卵巢癌细胞蛋白分布、表达和功能上存在差异,可能是引起顺铂耐药的潜在机制之一.【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2019(035)005【总页数】7页(P784-790)【关键词】卵巢癌;ClC-3;顺铂;耐药【作者】封洁珠;李恩泽;彭子瀚;裴一飞;朱林燕;高绿芬【作者单位】暨南大学基础医学院药理学系, 广东广州 510632;暨南大学基础医学院药理学系, 广东广州 510632;暨南大学基础医学院药理学系, 广东广州 510632;暨南大学基础医学院药理学系, 广东广州 510632;暨南大学基础医学院药理学系,广东广州 510632;暨南大学附属第一医院妇产科, 广东广州 510632【正文语种】中文【中图分类】R737.31;R363.2卵巢癌是女性生殖器官常见的恶性肿瘤之一,其中卵巢上皮癌死亡率占各类妇科肿瘤的首位,其5年存活率仅为44%,对女性生命造成严重威胁[1]。
CCL3通过趋化并激活中性粒细胞加重EV71感染脑损伤的机制研究
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ClC-3基因敲除不影响心肌细胞肿胀激活性氯通道的PKC敏感性
![ClC-3基因敲除不影响心肌细胞肿胀激活性氯通道的PKC敏感性](https://img.taocdn.com/s3/m/1979a6aacd22bcd126fff705cc17552707225ee9.png)
ClC-3基因敲除不影响心肌细胞肿胀激活性氯通道的PKC敏感性龚卫琴;臧益民;王晓明;李源;Takahiro Shimizu;Yasunobu Okada【期刊名称】《第四军医大学学报》【年(卷),期】2004(025)011【摘要】目的:探讨小鼠心室肌细胞肿胀激活性氯(VSOR Cl-)通道的蛋白激酶C (PKC)敏感性是否受ClC-3的影响.方法:采用基因打靶、RT-PCR、膜片钳全细胞记录技术分别获得ClC-3基因敲除小鼠(Clcn3-/-)、验证心肌ClC-3 mRNA表达、及记录VSOR Cl-电流.结果:①低渗条件下1μmol/L佛波酯(PMA)明显增大VSOR Cl-电流;②等渗条件下PMA-预处理不影响基础电流,随后低渗刺激性VSOR Cl-电流激活时程明显缩短;③PMA对VSOR Cl-电流的增强作用在野生型和Clcn3-/-小鼠无明显区别;④10 μmol/L白屈菜红硷(CHE)-预处理明显抑制低渗激活性VSOR Cl-电流,并消除PMA-后处理对VSOR Cl-通道的上调作用.结论:小鼠心室肌细胞VSOR Cl-通道激活主要依赖于内源性PKC活性,VSOR Cl-通道的PKC依赖性不受ClC-3的影响.【总页数】5页(P982-986)【作者】龚卫琴;臧益民;王晓明;李源;Takahiro Shimizu;Yasunobu Okada【作者单位】第四军医大学,西京医院老年病科,陕西,西安,710033;第四军医大学,基础部生理学教研室,陕西,西安,710033;第四军医大学,西京医院老年病科,陕西,西安,710033;第四军医大学,西京医院老年病科,陕西,西安,710033;Department of Cell Physiology,National Institute for Physiological Sciences,Okazaki4448585,Japan;Department of Cell Physiology,National Institute for Physiological Sciences,Okazaki 4448585,Japan【正文语种】中文【中图分类】R541【相关文献】1.冠心康对大鼠缺血再灌注损伤心肌氯通道ClC-2、ClC-3、CFTR表达的影响 [J], 邱少波;梁燕;刘萍2.容积激活性氯离子通道蛋白ClC-3表达下调促进H9c2心肌细胞肥大及其机制研究 [J], 孙宇;陈梦青;汪帅;李艳文;喻阳;李咏琪;李春梅3.ClC-3基因敲除对小鼠心室肌细胞容积敏感性Cl^-电流的影响(英文) [J], 龚卫琴;臧益民;王晓明;李源4.Clcn3^(-/-)鼠心肌细胞容积敏感性氯通道的电生理学研究 [J], 龚卫琴;李源;王晓明;张珊红;臧益民5.Src激酶对小鼠心肌细胞缺血再灌注损伤中容积敏感性氯通道的调控研究 [J], 刘艳;侯莉明;黎星;霍聪;贾新;王晓明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
ClC-3氯通道对Thapsigargin触发的Ca2+运动的影响
![ClC-3氯通道对Thapsigargin触发的Ca2+运动的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/d87d7f68f6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8d8f.png)
ClC-3氯通道对Thapsigargin触发的Ca2+运动的影响张海宁;丘钦英;关永源【期刊名称】《中国药理学通报》【年(卷),期】2008(24)8【摘要】目的探讨ClC-3氯通道与Thapsigargin(TG)触发的Ca2+运动的关系.方法在PCI2细胞中转染全长C1C-3cDNA,利用生物荧光影像分析系统测定胞质Ca2+技术探讨ClC-3氯通道对TG触发的Ca2+运动的影响.结果与对照组相比,ClC-3蛋白过表达对TG触发的PC12细胞静息[Ca2+]i的Ratio值和Ca2+释放的Ratio值无影响(P>0.05).但使Ca2+内流量明显降低(P<0.05).SK &F96365可以浓度依赖的抑制TG触发的Ca2+内流,但与对照细胞及空载体转染细胞相比,SK&F96365对ClC-3蛋白过表达细胞Ca'2+内流的抑制作用明显减弱(P<0.05).结论 ClC-3蛋白参与TG触发的经Ca2+池操纵的Ca2+内流(store-operated Ca2+ entry,SOCE)调节.【总页数】5页(P1057-1061)【作者】张海宁;丘钦英;关永源【作者单位】中山大学中山医学院药理学教研室,广东,广州,510080;广州医学院药理学教研室,广东,广州,510182;中山大学中山医学院药理学教研室,广东,广州,510080;中山大学中山医学院药理学教研室,广东,广州,510080【正文语种】中文【中图分类】R329.2;R329.25;R348.2;R394.2【相关文献】1.ClC-3氯通道过表达对小鼠甲状腺结构及功能的影响 [J], 谭秋婵;王立伟;陈丽新;陈湛如;俞美声;梁协稠;赵婵;高宏;郑衍芳;伍嘉宝;朱林燕2.氯通道ClC-3对脑血管平滑肌细胞Ca2+池操纵性Ca2+内流的影响 [J], 陈临溪;关永源;贺华;丁岩;熊大志;丘钦英3.Ca2+运动对α1-肾上腺素受体引起内源性ClC-3氯通道表达的作用 [J], 王雪融;关永源;贺华;丘钦英;王冠蕾;杨晓茹;李沛波4.反义ClC-3寡核苷酸对thapsigargin触发的Ca2+运动的影响 [J], 张海宁;丘钦英;关永源5.TGF-β1受体对ClC-3氯通道在正畸骨代谢中表达的影响 [J], 卢晓琳;王欢;曹猛;金作林因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
ClC-3在糖尿病大鼠主动脉平滑肌、肾脏及脑组织中的表达及其变化
![ClC-3在糖尿病大鼠主动脉平滑肌、肾脏及脑组织中的表达及其变化](https://img.taocdn.com/s3/m/5f4a299c1b37f111f18583d049649b6648d7091a.png)
ClC-3在糖尿病大鼠主动脉平滑肌、肾脏及脑组织中的表达及其变化王晓香;朱邦豪;高蓉;区敬华【期刊名称】《中山大学学报(医学科学版)》【年(卷),期】2007(028)006【摘要】[目的]在糖尿病发展的不同时期探讨容积依赖性氯通道蛋白-3(ClC-3)的表达及其变化.[方法]用链脲佐菌素(STZ)诱导大鼠糖尿病模型后,在第2、4、8、12和16周,用蛋白印记法检测主动脉、肾脏(皮质、髓质)及脑组织上ClC-3蛋白的表达.[结果]各组织上均检测到内源性ClC-3蛋白的表达,分子量在80 KDa-110KDa 之间;与对照组相比,糖尿病时大鼠主动脉平滑肌及脑组织上ClC-3蛋白的表达在第8周后显著性升高(P<0.05),肾髓质上ClC-3蛋白的表达显著性降低(P<0.05),而肾皮质上ClC-3蛋白的表达末见显著性差异.[结论]除肾皮质外,在糖尿病第8周开始,ClC-3蛋白在主动脉平滑肌及脑组织上表达显著性增加,而肾髓质表达显著性降低.【总页数】4页(P613-616)【作者】王晓香;朱邦豪;高蓉;区敬华【作者单位】中山大学中山医学院药理学教研室,广东,广州,510080;中山大学中山医学院药理学教研室,广东,广州,510080;中山大学中山医学院药理学教研室,广东,广州,510080;中山大学中山医学院药理学教研室,广东,广州,510080【正文语种】中文【中图分类】R363.2【相关文献】1.糖尿病发病过程中大鼠主动脉血管平滑肌细胞钙泵活性以及血流动力学变化的研究 [J], 程晔;朱邦豪;区敬华;黄玉玲2.糖尿病大鼠肾脏α平滑肌肌动蛋白的表达 [J], 李红;张哲;翁红雷;阮昱3.糖尿病胃动力障碍大鼠胃窦平滑肌中PDE2和PDE3蛋白表达变化 [J], 金政;张默函;姜京植;朴丽花;蔡英兰4.长期高盐所致高血压大鼠主动脉eNOS蛋白表达及主动脉血管平滑肌细胞BKCa 电流的变化 [J], 王艳炜;李霞;耿彬;张铁军;苗华为5.长期高盐所致高血压大鼠主动脉eNOS蛋白表达及主动脉血管平滑肌细胞BKCa 电流的变化 [J], 王艳炜;李霞;耿彬;张铁军;苗华为因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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ClC-3氯通道蛋白磷酸化及其功能的研究进展柏志全;李华荣;张海峰;朱林燕;王立伟;陈丽新【摘要】ClC - 3 channel is one of voltage - gated chloride channels for chloride ion transmembrane, and participates in a variety of physiological and pathological processes, such as cell volume regulation, proliferation, migration, apoptosis, organic release and acidification of synaptic vesicle. The ClC -3 channel is controlled by many factors, including phosphorylation and dephosphorylation, to regulate the opening and closing. PKA( protein kinase A ), PKB, PKC and calcium calmodulin kinase Ⅱ are the key kinases in cell signal transduction pathway, which take part in the processes of ClC - 3 channel phosphorylation and regulate their functions. The study of ClC - 3 phosphorylation and functions are helpful to understand the importance of ClC - 3 in physiological and pathological processes and are premise to exploit the channel drugs for clinical therapy.%@@ 细胞容积调节广泛参与细胞的各种生理病理过程,如上皮细胞物质转运、物质代谢、细胞兴奋性、激素释放、细胞迁移、细胞增殖及细胞坏死凋亡等[1, 2].在低渗环境刺激下,容积激活性氯通道参与细胞容积调节,对维持细胞容积起着重要调节作用.【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2011(027)008【总页数】5页(P1647-1651)【关键词】ClC-3氯通道;磷酸化;信号转导通路【作者】柏志全;李华荣;张海峰;朱林燕;王立伟;陈丽新【作者单位】暨南大学医学院生理学系,广东,广州,510632;暨南大学医学院生理学系,广东,广州,510632;暨南大学医学院生理学系,广东,广州,510632;暨南大学医学院药理学系,广东,广州,510632;暨南大学医学院生理学系,广东,广州,510632;暨南大学医学院药理学系,广东,广州,510632【正文语种】中文【中图分类】Q7细胞容积调节广泛参与细胞的各种生理病理过程,如上皮细胞物质转运、物质代谢、细胞兴奋性、激素释放、细胞迁移、细胞增殖及细胞坏死凋亡等[1,2]。
在低渗环境刺激下,容积激活性氯通道参与细胞容积调节,对维持细胞容积起着重要调节作用。
目前,普遍认为容积激活性氯通道的候选蛋白是电压门控氯通道家族蛋白成员3[voltage-gated chloride channel(ClC)family protein 3,ClC-3]。
ClC-3氯通道分布广泛,各种组织器官和细胞中都有表达,并且具有较高基础活性,通道开放,Cl-外流形成氯电流,参与细胞容积调节、介导物质跨膜转运、胞内有机物释放及突触囊泡酸化等过程。
不同生理病理过程中,各种刺激信号通过各自的信号通路转导或者直接刺激氯通道,导致通道开放或者关闭,说明ClC-3氯通道门控特性是由多种机制参与调节。
那么,研究ClC-3门控调节机制对理解其在多种生理病理过程的作用成为关键点。
磷酸化和去磷酸化是蛋白质功能调节的重要机制之一,通过磷酸化或去磷酸化使该蛋白激活或者失活从而影响其功能。
研究发现,多种蛋白激酶参与了ClC-3氯通道的开放或关闭过程。
因此,探讨不同蛋白激酶对ClC-3氯通道的调节,从而推断其在不同生理病理过程中的作用具有重要意义。
本文将讨论ClC-3氯通道相关蛋白激酶及其对ClC-3氯通道功能调节作用。
1 ClC-3氯通道及蛋白磷酸化1.1 ClC-3氯通道 ClC-3氯通道蛋白是电压门控氯离子通道ClC家族成员之一,该蛋白与ClC-4及ClC-5两种氯离子转运体氨基酸序列相近。
位于常染色体4q33区的CLCN3基因,编码ClC-3蛋白,ClC-3氯通道有2种亚型:其一,Transcript variant e(NM_173872.2)翻译的ClC-3e蛋白全长866个氨基酸;其二,Transcript variant b(NM_001829.2)翻译的ClC-3b蛋白全长818个氨基酸,ClC-3b在羧基末端较ClC-3e少48个氨基酸。
ClC-3由Sasaki等[3]在大鼠肾脏克隆并鉴定,随后研究发现该蛋白分布广泛,在不同种属的不同组织器官和细胞都有表达。
ClC-3蛋白不仅分布在细胞膜上,同时在胞浆和细胞核内都有分布[4,5]。
对其通道特性、生理功能研究时发现ClC-3氯通道可以调节细胞多种功能,参与到各种生理病理过程中,其开放或关闭受多种因素调节,如氯离子浓度、渗透压、pH、膜电位、ATP、钙离子及蛋白激酶等。
其中,已发现可以影响通道开放关闭的蛋白激酶如PKA (protein kinase A)、PKB、PKC等是各种信号通路中的关键蛋白激酶,可磷酸化下游蛋白使其行使功能。
不同刺激信号作用细胞后通过第二信使或第三信使激活这些蛋白激酶,它们通过对ClC-3氯通道的磷酸化影响其功能,如cAMP→PKA→ClC-3。
因此,ClC-3氯通道在不同生理病理过程中的功能受多种信号通路调节控制。
1.2 蛋白质磷酸化可逆性磷酸化是蛋白质功能调节的重要机制,蛋白激酶和磷酸酶通过磷酸化或去磷酸化调节蛋白质功能,参与调控细胞信号转导、基因转录翻译、细胞周期等过程。
细胞生命关键活动都有蛋白激酶介导磷酸化修饰参与,其中蛋白质可逆性磷酸化是细胞信号转导的重要方式。
真核生物蛋白质的磷酸化位点主要是丝氨酸、苏氨酸及酪氨酸残基,而原核生物蛋白质磷酸化多发生在组氨酸、精氨酸和赖氨酸残基。
一种蛋白质可能存在多个磷酸化位点并受多种蛋白激酶和磷酸酶调控,因此对蛋白质磷酸化研究就比较复杂。
蛋白质磷酸化研究包括磷酸化类型、磷酸化位点预测及鉴定、磷酸化定量分析、磷酸化功能研究、磷酸化调控信号通路研究等。
2 ClC-3氯通道磷酸化及其功能ClC-3氯通道在低渗环境下被激活,通道开放,参与细胞多种生理调节过程,在细胞容积调节中具有重要作用。
多年研究发现,不仅低渗可以激活ClC-3氯通道,其它多种胞内或胞外刺激信号都可以使通道开放或者关闭。
这些信号如何激活或关闭ClC-3氯通道是多年来的研究热点。
以下将主要讨论磷酸化对通道开关的影响及其意义。
2.1 PKA信号通路 ClC-3、ClC-4和ClC-5属于ClC家族同一分支,ClC-5首次从大鼠脑克隆并鉴定,其80%氨基酸序列与ClC-3相同,并证实有PKA的磷酸化位点,然而人为提高细胞内cAMP浓度对其电流特性没有影响[6]。
PKA 激动剂forskolin可以明显激活小鼠睾丸细管中未成熟足细胞TM4的氯电流,其抑制剂H-89则能消除1,25(OH)2-D3激活的氯电流[7]。
Nagasaki等[8]较为详细研究了胞内cAMP对ClC-3的作用,结果显示8-BrcAMP可以抑制豚鼠心肌细胞低渗激活ClC-3电流;异丙肾上腺素在无钙条件下可以减低ClC-3电流;高表达ClC-3氯通道的NIH/3T3细胞,8-BrcAMP可抑制ClC-3电流,其效应可被PKA拮抗剂KT5720和ClC-3突变(S51A)阻断,提示cAMP通过PKA 磷酸化S51(PKC磷酸化位点)位丝氨酸抑制ClC-3电流。
但PKA是否确实通过磷酸化S51而影响ClC-3通道还有待于进一步证实,其主要原因有两点:第一,cAMP对ClC-5没有影响;其二,研究发现某些ClC-3突变体可以降低对氯离子通透性,其特性同ClC-5对氯离子的转运相似[9],由此可推断该突变点附近可能存在PKA磷酸化位点。
G蛋白偶联受体→cAMP→PKA信号转导通路是经典激素信号转导通路,ClC-3通道可能是PKA效应蛋白之一。
正如上文所述异丙肾上腺素作用于肾上腺受体后,激活腺苷酸环化酶导致cAMP浓度升高,活化的PKA磷酸化ClC-3通道影响细胞功能。
cAMP→PKA信号转导通路不仅影响ClC-3通道,同时也影响其它阳离子通道如钾离子通道[10,11],共同调节细胞容积维持内环境稳态。
2.2 Akt(PKB)信号通路磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)家族参与多种信号通路,该酶可使磷脂酰肌醇的3位磷酸化而生成PI-(3,4)P2和PI-(3,4,5)P3。
其中,IA型PI3K磷酸化磷脂酰肌醇形成的磷脂酰肌醇三磷酸酯(phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate,PIP3)可调节下游Akt/PKB活性,该信号通路与肿瘤发生发展密切相关而备受关注[12,13]。
活化的Akt/PKB通过磷酸化下游许多靶蛋白如GSK-3β、Bad、caspase-9、NF-κB、CREB、p21Cip1和p27Kip1等,调节细胞多种活动如迁移、增殖和分化等。
ClC-3氯通道参与细胞多种功能,研究发现其在细胞迁移过程中具有重要作用。
Wnt通路是介导细胞迁移的主要信号通路,其中GSK-3β是该信号转导通路中关键蛋白激酶,GSK-3β同样也是Akt/ PKB信号通路的下游蛋白[14],那么ClC-3氯通道是否作为这些信号通路的最终效应蛋白从而影响细胞迁移。
目前没有直接证据说明PKB和GSK-3β影响ClC-3氯通道的报道。
Tang等[15,16]在研究内皮素对大鼠基底血管平滑肌增殖时发现,利用siRNA干扰阻断ClC-3表达后,PKB和GSK-3β的磷酸化程度明显减弱。
该结果可推测ClC-3氯通道可能是PKB或GSK-3β信号通路中的参与者。
因此,细胞外刺激信号是否通过PKB或GSK-3β信号通路影响ClC-3氯通道从而调节细胞功能还有待于进一步证实。