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揭示出人上皮细胞钙离子通道TRPV6的三维结构

转载 来源: 生物谷 2017/12/29 10:43:13

在一项新的研究中,来自美国哥伦比亚大学医学中心的研究人员首次获得一种能够让上皮细胞吸收钙离子的膜孔的详细结构图片。这一发现可能加快开发校正与乳腺癌、子宫内膜癌、前列腺癌和结肠癌存在关联的钙离子摄取异常的药物。相关研究结果于2017年12月20日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Opening of the human epithelial calcium channel TRPV6”。

尽管人体中的大部分钙元素以矿物质的形式存在于骨骼中,但是这种化学元素以离子形式运送到细胞中的数量是受到精心控制的。钙离子在调控细胞功能中起着至关重要的作用。细胞通过特殊的可根据需要打开和关闭的膜孔或通道调节钙离子摄取。TRPV6是一种位于肠道壁上皮细胞膜中的蛋白通道,促进摄取膳食中的钙离子。TRPV6通道功能异常可能通过破坏对细胞增殖和细胞死亡的控制来促进癌症产生。

这些研究人员采用先进的低温电镜技术来对TRPV6进行成像。低温电镜技术是一种将上千张冻存分子的图片组合成精细的三维图像的成像技术。

通过比较通道蛋白TRPV6在打开和关闭状态下的结构,这些研究人员能够确定这种通道蛋白的核心部分---四个紧密排列的螺旋蛋白片段---发生微小的扭曲,从而允许TRPV6打开。

论文通信作者、哥伦比亚大学医学中心生物化学与分子生物物理学副教授Alexander I。 Sobolevsky博士说,“我们发现这种钙离子通道对每个核心螺旋片段的中间部分发生的变化作为反应而打开,从而导致这些蛋白片段弯曲并向外旋转,这足以产生一个足够宽的开口,允许钙离子通过。”

当需要给细胞提供钙离子时,这种通道蛋白能够快速快速地在打开状态和关闭状态之间切换。

Sobolevsky博士说:“我们的研究结果将有助我们更好地理解TRPV6通道的变化如何导致癌症等人类疾病,并且为开发纠正这些异常的药物提供一种模板。”

(责编:叶圻 )

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Q:鳞状上皮细胞癌抗原

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很多宝宝在母乳喂养时吃得饱饱的,长得壮壮的,但是在改用配方牛奶奶粉后,身上却开始出现一片片的皮疹……面对这种情况,妈妈们不必烦恼。不妨看看有什么新的选择可以让宝宝同样健壮。羊奶是国内外营养专家一致认为最接近人奶的乳品,羊奶不仅营养全面,而且极易消化吸收,羊奶的脂肪球大小与人奶相同,仅是牛奶脂肪球的1/3;羊奶的蛋白质结构构成与人奶的基本相同,含有大量的乳清蛋白,且不含牛奶中的某些可致过敏的异性蛋白。因此,任何体质的婴儿都可以接受羊奶,特别是胃肠较弱、体质较差的婴儿;再有,羊奶中还特别含有在人奶中才有的上皮细胞生长因子(牛奶中不含),临床证明上皮细胞生长因子可修复上鼻、支气管、胃肠等黏膜。国外专家们多次追踪对比发现,从婴儿期喝羊奶的孩子其智力发育、牙齿发育、身体灵活性、协调性都比喝牛奶的孩子指数更高。牛奶和羊奶的成分对比表蛋白质组成:羊奶蛋白质较牛奶稍高,其中酪蛋白占75%,α-S1酪蛋白占总蛋白的1-3%,β-乳球蛋白的含量比牛奶低。牛奶的蛋白质含量为2.7%~3.7%,其中酪蛋白含量占85%,α-S1酪蛋白的含量占总蛋白的43%,β-乳球蛋白的含量是羊奶的2倍多。脂肪:羊奶的脂肪球细胞小,只有牛奶的三分之一,不饱和脂肪酸较牛奶高一倍,接近人体脂肪球细胞大,以饱和脂肪酸为多。乳糖:牛奶和羊奶都有。维生素:羊奶缺乏叶酸,含量为牛奶的1/5,维生素C含量为1.29mg/100g。牛奶叶酸较羊奶高4倍,维生素C含量为0.94mg/100g,大大低于母乳。矿物质:羊奶中矿物质较多,总含量为0.85%,钙、磷含量较牛奶多20%,钙铁之间没有拮抗作用,钙铁吸收率高牛奶中矿物质含量为0.72%,钙占了全部矿物质的45%。牛奶钙磷比例与羊奶相似,含铁量与羊奶相仿,但牛奶中的钙铁会相互作用,从而影响二价铁的吸收。酸碱度:羊奶偏碱性,牛奶偏酸性上皮生长因子:羊奶含有和人乳一样的活性因子——上皮细胞生长因子(EGF),有益上皮细胞的生长和修复。牛奶无上皮生长因子。问题一:羊奶和牛奶比较,究竟有何优点?有何缺点?优点一:羊奶更易消化吸收。羊奶较牛奶含有更多的α-乳清蛋白,较少的酪蛋白,其蛋白质在胃中形成的凝块细,更易消化吸收。羊奶的脂肪球只有牛奶的三分之一,又含有较多的不饱和脂肪酸,更容易为小肠中的乳糜吸收。优点二:羊奶可解除大部分牛奶蛋白引起的过敏症。牛奶中的某些蛋白质如α-S1酪蛋白和β-乳球蛋白是目前公认的过敏源。在正常情况下,这两种蛋白质能被人体消化吸收,但如果人体的消化能力不足,这两种蛋白质以未被消化的形式进入人体,就会引起过敏反应。一般而言,婴儿0-6个月是最最敏感的时期,两岁以后,随着消化能力的提高和免疫功能的增强,大部分的小朋友不再对牛奶过敏。牛奶过敏的常见症状是皮疹、湿疹以及腹痛、腹泻等胃肠道反应。经过科学家多年研究,人们发现牛奶中α-S1酪蛋白含量占总蛋白的43%,而山羊奶只占1-3%;其次,山羊奶中β-乳球蛋白的含量比牛奶低,且其氨基酸的排列顺序与牛奶不一样,较牛奶更容易被消化吸收。因此羊奶可以解除大部分牛奶过敏症。

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