基于AFM的人乳腺癌细胞PIEZO蛋白机械敏感性研究

发布时间：2021-06-13 06:17

　　机械力转导是一种能将机械刺激作用转化为生物信号的方式,在人体及绝大部分生物的日常生理活动中起着十分关键的作用。机械激活离子通道是机械力信号转导的重要载体。PIEZO蛋白是最新发现的一种机械敏感性阳离子蛋白通道,在脊椎动物中一般分为结构相似的PIEZO1和PIEZ02,这两类蛋白只有在生物体内协同作用才能产生效果。PIEZO蛋白可以通过外围叶片感知机械刺激,继而通过打开中心盖传输如K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Mn2+等阳离子。本论文选择了MDA-MB-231恶性人乳腺癌细胞,能够在没有其他额外处理的情况下表达出PIEZO蛋白的机械力敏感特性,并且有针对性地采用了原子力显微镜对PIEZO蛋白进行生物力学测试。主要工作概况如下:（1）通过原子力显微镜探针对PIEZO蛋白进行了瞬时力刺激实验,结果表明其能够在MDA-MB-231细胞上自然表达,受力刺激的细胞内钙离子浓度会在极短时间内急剧升高,并且快速地将这种改变传达给相邻的细胞。（2）PIEZO力学性能实验证明其表达概率在100-500nN范围内随所受压力增长而提高,且表达强度与其所属的细胞活性有关联。探针振动试验证明MDA-MB-23... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１细胞在三种外部刺激下发生形状变化??相比于对视觉的光学方向与味觉、嗅觉等化学方向的研宄，学术界对于机械??

ＭＳ通道存在于细胞膜中，对施加在脂质双分子膜上的机械力载荷进行感应，??将力信号通过通道开放等方式转化为电信号或化学信号，从而在生物的生理活动??中发挥作用，如图１－２所示。研宄指出，由于细胞膜衰弱导致的ＭＳ通道激活是??肌萎缩蛋白变异的标志［２５］，通道蛋白的突变也会在一定程度上改变大肠杆菌的??通透性［２６］。根据膜牵张力对ＭＳ通道的激活或抑制作用，可将ＭＳ通道分为牵张激??活性离子通道（ＳＡＣ）与牵张失活性离子通道（ＳＩＣ），其中牵张激活性离子通道又可??分为牵张激活性阳离子通道、阴离子通道以及非选择性通道等。目前在自然界中，??己经发现的机械敏感性离子通道有双孔钾通道Ｋ２Ｐ、上皮钠离子通道??ＤＥＧ／ＥＮａＣ［２７］、瞬时受体电位通道ＴＲＰ族，以及近年来成为研究热点的新兴通道??ＰＩＥＺＯｌ与ＰＩＥＺ０２等。国内外学者广泛关注ＨＥＺＯ系列蛋白通道的理论和应用研??究，关于其结构和表征等方面的文献报告也不断增加。但是在其作用方式和表达??特性等方面的相关结论仍不明朗，拥有巨大的潜在可研究价值。??Ｋ＋??Ｍｇ２＋?Ｎａ＋??Ｃａ２＋?Ｌｉ＊??＼?／??、／??Ｖ??Ｃａ２＋??Ｋ＋??图１－２细胞膜上ＭＳ通

埃（人）的分辨率下确定了全长为２５４７个氨基酸的ＰＩＥＺＯｌ蛋白结构。对ＰＩＥＺ０１??蛋白的拓扑学测定显示其很可能包含三片具有高度弹性的螺旋叶片与一个中央??盖状结构的多聚物（如图１－３所示），这证明ＰＩＥＺＯｌ可通过其叶片实现对机械力??７??


本文编号：3227172