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[期刊论文] 林显光
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CSTPCD AJ CA
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摘要:膜片钳实验中,玻璃电极本身特性对获得的实验数据的质量有很大的影响.对于我们常用的直径在10-20微米的细胞来说,使用普通两部拉制或者三步拉制法获得的玻璃电极的物理性质足以很好满足实验需要.但是如果实验中所用的细胞小一些,如线虫细胞直径在3-5微米左右,用普通拉制方法获得的玻璃电极几乎无法使用.这里我们使用压力抛光技术得到了物理性质足够好的电极,在线虫细胞上进行了膜片钳实验....
[期刊论文] 林显光
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CSTPCD AJ CA
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摘要:钙依赖的分泌激活蛋白(CAPS)是一种可以重组通透化神经内分泌细胞的分泌的蛋白.一般认为CAPS是选择性的在致密核心大囊泡的分泌过程中起作用,而不是在清亮囊泡的分泌过程中起作用.但是至今,我们并没有完全了解CAPS的作用机制,并且CAPS中各个预测的功能结构域的作用也不完全清楚.本文将对CAPS的研究进展做详尽的综述....
摘要:β-spectrin是细胞膜骨架的重要组成蛋白,其主要分布于质膜的基底部位.在线虫中只有一个编码β-spectrin亚基(β-G)的基因即unc-70.除了稳定质膜,使细胞产生极性等功能外,有报道称它还参与细胞分泌的调节过程.研究发现,在线虫中β-G spectrin的显性基因突变体unc-70(n493)会导致DCVs的分泌缺陷.在活体下,unc-70(n493)突变虫系的神经多肽分泌显著下降.此外,在主要分泌致密核心囊泡的ALA神经元内,钙光解释放促发的快相分泌也比野生型减少.运用TIRFM成像技术,观察在unc-70缺失的情况下ALA神经元内DCVs的锚定过程,结果显示质膜附近囊泡的密度没有显著变化,但囊泡在细胞膜附近停留的时程变短,表明囊泡锚定受到阻碍.为了验证unc-70是否还同时参与调控突触囊泡的分泌过程,运用电生理记录活体线虫神经肌肉接头的方法,发现自发的突触后电流mEPSCs没有明显变化.上述试验结果表明,β-G spectrin的显性基因突变虫系能够影响致密核心囊泡的分泌过程,其机制可能是影响了囊泡的锚定过程....
摘要:生长抑素(Somatostatins,SST)对胰腺β细胞胰岛素的分泌有重要的调节作用,这一调节作用与细胞内钙离子浓度变化相偶联.以大鼠胰腺β细胞为研究对象,采用显微荧光测钙技术和膜片钳技术,研究了胞外SST对胞内钙离子信号的影响,初步探讨了其作用机制.结果表明:在细胞外液有钙时,胞外SST可减少由去极化产生的胞外钙离子内流;而在细胞外液无钙时,胞外SST通过动员胞内钙库释放而引起胞浆内钙离子浓度显著增高,并触发胰岛素的分泌....
摘要:胰岛素的分泌及其分泌的调控是维持机体内葡萄糖平衡的重要机制,胰岛素分泌量的不足会导致非胰岛素依赖的糖尿病的发生.胰岛素包裹在致密核心大囊泡中,胰腺β细胞通过调控致密核心大囊泡的胞吐过程来调节胰岛素的分泌.胞内Ca2+浓度是影响胰岛素分泌的重要因素.胰腺β细胞主要通过质膜上的ATP敏感的钾通道、钙通道和胞内钙库的活动改变胞内Ca2+浓度,从而调控β细胞胰岛素的分泌活动....
[博士论文] 林显光
生物物理学 华中科技大学 2010(学位年度)
摘要:生物体的生命活动是在多方面因素的严格调控下进行的,囊泡的分泌过程在对生物体的调控作用中起着重要作用,是大多数宏观调控过程的分子基础。通过高分辨率电子显微镜观察发现,囊泡可以分为致密核心大囊泡(LDCVs)和突触小囊泡(SVs)两类。致密核心大囊泡中的内涵物主要是大分子蛋白质和神经肽类物质,突触小囊泡中的内涵物则主要是一些神经递质。而近年来随着电生理技术和细胞成像技术的迅猛发展,我们可以直接对活体细胞中囊泡的分泌事件进行高时间分辨率和高空间分辨率的观测,从而研究在这一过程功能基团(如蛋白质)之间的相互作用及其作用机理。
   UNC-31是由S.Brenner 于1974年在筛选表型异常的EMS诱变的线虫时发现的。缺失UNC-31的线虫表现出运动共济失调(UNC)、反应迟钝、产卵障碍等表型。其哺乳动物中的同源物CAPS(Ca2+-dependent activator protein for secretion) 于1992年在鼠脑中发现,已经证实其一种与囊泡分泌过程中不可缺少的重要蛋白,随即成为分泌研究领域中的热点对象之一。这一蛋白含有5个预测的功能结构域,从N端到C端,分别是动力蛋白激活蛋白1结合结构域(DBD)、C2结构域、PH结构域、Munc-13同源结构域以及致密核心大囊泡结合结构域(DCVBD)。一些侧面研究(如同源序列比对,竞争性过表达)表明这些结构域有着各自的功能,但是尚无直接的证据证明这些结构域确实在UNC-31行使其囊泡分泌相关功能中发挥作用或者仅仅是进化过程中的无实际作用的遗留片段。
   本文以此为切入点,将线虫作为模式生物,有机的结合了传统的线虫行为、药理学分析和近年来兴起的电生理技术、全内反射细胞成像技术以及活体荧光检测技术对这些结构域的功能进行了研究,这样就将微观上的分子或细胞水平上的观测结果和宏观上的表型联系起来。我们的结果表明:综合来看,这些功能结构域对于UNC-31行使分泌过程中的功能是缺一不可的,但Munc-13同源结构域却表现出一些特殊的性质。当线虫中的UNC-31缺少这一结构域时,其神经元细胞在电生理实验中分泌状态正常,类似于野生型;而其他实验中,如果线虫中UNC-31缺少这一结构域却都表现出类似于UNC-31基因缺失的突变体的表型。我们猜测这一异常的结果可能是由于电生理实验中必须的较高的基础钙浓度导致的特殊现象。
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