钙调神经磷酸酶催化结构域的活性和性质
简 报第45卷 第4期 2000年2月
381钙调神经磷酸酶催化结构域的活性和性质
杨淑杰 魏
群(
第45卷 第4期 2000年2月
简 报
3821 材料与方法(
, Nde
µ°
°×µçÓ¾ÒÇΪ Bio-Rad公司产品. 抗 CNA和催化结构域多肽的多克隆抗体为本实验室制备的
[13]
. DNA测序按照双脱氧链终止法进行.(简 报第45卷 第4期 2000年2月
383blotting印迹检测, 用本室制备的抗CNA的多克隆抗体检测CNA和催化结构域多肽, 两者都
可被识别, 证明催化结构域多肽是CNA的突变体.
2.2 催化结构域多肽和CNA磷酸酶活力比较
用Mn2+
做激活剂, 按材料和方法进行磷酸酶活力分析. 分别测定在下列4种情况下的
CNA及CNA 催化结构域多肽的磷酸酶活力: 加CaM;
加CaM和CNB. CNA的磷酸酶活力是依次增加的, 而CNA催化结构域多肽的比活力基本保
持不变(图2). 两者相比, 在有CaM和CNB时, CNA 催化结构域多肽的活力为CNA的20倍.
2.3 金属离子对磷酸酶活性的调节(
无EGTA和Ca2+; 2 mmol/L
Ca2+
. 结果为4种情况下酶活基本不变, 则说
明CNA 催化结构域多肽不依赖 Ca2+
的调节
(图3). 但Mg2+
在pH=8.5时仍为其强激活剂.(
第45卷 第4期 2000年2月
简 报
384随温度和pH值升高, 两者酶活性先增高, 随
后降低. CNA 的最适反应温度为50
(图
5(a)). CNA的最适反应pH为7.0, CNA催化
结构域多肽的最适反应pH为8.0(图5(b)).
3 讨论
通过分子生物学手段, 我们对CNA催化
结构域的cDNA
进行了克隆简 报第45卷 第4期 2000年2月
385明CNA催化结构域多肽已不再受CaM和CNB亚基的调节, 这与事实是相符的. 因为此时已
将B亚基结合区和CaM结合区除去, 也就不能再受这两个蛋白的作用.
为进一步验证CNA 催化结构域多肽不再受Ca2+
的影响, 我们进行了CNA催化结构域多
肽分别含Ca2+
和EGTA研究. 结果表明, 在pH=8.5, 6 mmol/L MgCl
2存在下CNA催化结构域
多肽在含Ca2+
, 不含Ca2+
和EGTA 3种情况下的酶活是相同的.
CNA 催化结构域多肽的Mn2+
激活曲线表明, 和CNA亚基一致, 它仍保持着Mn2+
对它的
强激活作用. 虽然它的激活活性比CNA亚基要高几十倍, 但其受Mn2+
的激活强度仍随Mn2+
浓度的增加而增加. 实验(2.3(
丹参酮对肥大心肌细胞中电生理特征和钙调神经磷酸酶活性的作用
・４０６０・ 现代中西医结合杂志Ｍｏｄｅｒｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ａｎｄ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ２０１１ Ｎｏｖ，２０（３２） 丹参酮对肥大心肌细胞中电生理特征和钙调神经 磷酸酶活性的作用 王照华，李永胜，杨 乐，梁黔生 （华中科技大学同济医学院附属同济医院，湖北武汉４３００３０） ［摘要］ 目的 观察丹参酮对肥大心肌细胞中电生理特征和钙调神经磷酸酶（ＣａＮ）活 性的作用。方法通过膜片钳、胞内钙测定和分子生物学技术，观察丹参酮对“一肾一夹”手 术导致的肥厚心肌细胞膜上动作电位时间、Ｌ型钙通道电流（Ｉ 。．）、胞内钙离子浓度以及ＣａＮ 活性的影响。结果丹参酮可以显著缩短肥厚心肌细胞中存在的动作电位时间延长（Ｐ＜ ０．００１）、降低膜电容和Ｉｃａ，Ｌ峰值幅度（Ｐ均＜０．００１），但不影响Ｉ 密度，并能够显著减少胞 内钙离子浓度。丹参酮能显著抑制肥厚心肌中ＣａＮ的表达（Ｐ＜０．０５）。结论 丹参酮可以 有效地减少肥大细胞中的ｃａ“浓度并抑制Ｌ一型钙通道，并使肥大心肌细胞中的ＣａＮ活性 降低，从而改善肥大心肌细胞中存在的电生理异常和减轻心肌肥厚的发生。 ［关键词］ 丹参酮；心肌肥厚；电生理异常；钙调神经磷酸酶 ［中图分类号］ Ｒ一３３２ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号】 １００８—８８４９（２０１１）３２—４０６０—０４ Ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒＯｐｈｙｓｉＯｌＯｇｉｃａｌ ａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙ ａｎｄ ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ ｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｙｔｅ Ｗａｎｇ Ｚｈａｏｈｕａ，Ｌｉ Ｙｏｎｇｓｈｅｎｇ，Ｙａｎｇ Ｌｅ，Ｌｉａｎｇ Ｑｉａｎｓｈｅｎｇ （Ｔｏｎｇｊｉ Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ ｔｏ Ｔｏｎｇｊｉ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｕａｎｇｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００３０， Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） ‘ Ａｂｓｔｒａｃｔ：０ｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｉｔ ｉｓ ｔｏ ｏｂｓｅｒｖｅ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒ叩ｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙ ａｎｄ ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ（ＣａＮ） ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ ｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｙｔｅ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅ ｏｎ ａｃｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｕｒａｔｉｏｎ，Ｌ—ｔｙｐｅ ｃａｌｃｉｕｍ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｃｕｒｒｅｎｔ（Ｉｃ Ｌ），ｉｎｔｒａ—ｃｅｌｌｕｌａｒ ｃａｌｃｉｕｍ ｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ＣａＮ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｃｅｌｌｕｌａｒ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｏｆ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｉｃ ｍｙｏ— ｃａｒｄｉｕｍ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｕｒｇｅｒｙ ｏｆ“ｏｎｅ ｋｉｄｎｅｙ ｏｎｅ ｃｌａｍｐ”ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐａｔｃｈ ｃｌａｍｐ，ｉｎｔｒａ—ｃｅｌｌｕｌａｒ ｃａｌｃｉｕｍ ｍｅｎｓｕｒａ— ｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅ ｃｏｕｌｄ ｍａｒｋｅｄｌｙ ｓｈｏ￣ｅｎ ｔｈｅ ｐｒｏｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｕｒａ— ｔｉｏｎ（Ｐ＜０．００１），ｌｏｗｅｒ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｐｅａｋ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｏｆ Ｉｃ“（Ｐ＜０．００１）ａｎｄ ｍａｒｋｅｄｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｉｎｔｒａ—ｃｅｌｌｕｌａｒ ｃａｌｃｉ－ ｕｍ ｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｂｕｔ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｃ。．Ｌ．Ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅ ｃｏｕｌｄ ｍａｒｋｅｄｌｙ ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ ＣａＮ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｉｃ ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ（Ｐ＜０．０５）．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ Ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｃａｌｃｉｕｍ ｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｉｎｈｉｂｉｔ Ｌ—ｔｙｐｅ ｃａｌｃｉｕｍ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ＣａＮ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｉｃ ｃａｄｉｏｃｙｔｅ ＳＯ ｔｈａｔ ｉｔ ｍａｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｅｌｅｃｔｒ０ｐｈｙｓｉ０ｌ０ｇｉｃａｌ ａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙ ａｎｄ ａｌｌｅｖｉａｔｅ ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅ；ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ；ｅｌｅｃｔｒ０ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙ；ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ 心肌肥厚是心脏对机械超负荷和身体内神经体液改变的 一种反应，它能够导致心力衰竭、心律失常和猝死的发生率增 高。肥厚心脏不仅表现在心脏结构的改变，如心脏／体质量指 数和心肌细胞的直径增加，还存在明显的电生理特性改变。 最常见的电生理异常表现为动作电位时间延长…，是导致室 性心律失常发生的一个重要因素 。此外，心肌细胞膜电流 如Ｌ一型钙电流、瞬间外向电流和内向整流电流的特性也发 生了改变…。而细胞内ｃａ“浓度升高还是心肌肥大发生发 展的中心环节，胞内ｃａ“可通过活化ｃａ“／钙调蛋白依赖的 ［作者简介］ 王照华（１９７５一），博士，主治医师，主要从事心血 管疾病的研究工作。 ． ［基金项目】 国家自然科学基金资助项目（３０５００６５７） 钙调神经磷酸酶（ＣａＮ）而启动一条向核内传导的信号通路， 这条通路可能在心肌肥大的发生、发展中起到至关重要的作 用 。丹参酮作为传统中药丹参的有效成分，已经被发现能 够有效地拮抗心肌肥厚的发生‘ Ｉ５ ，同时还证实其具有钙离 子拮抗剂的作用 Ｊ。但是对于能否影响肥厚心肌中Ｃａ“／钙 调蛋白依赖的ＣａＮ，并进一步改变Ｌ一型钙电流和动作电位 时程（ＡＰＤ）异常尚不明确。本实验拟通过全细胞模式的膜片 钳技术和分子生物学技术，来观察丹参酮对肾动脉缩窄导致 的大鼠肥厚心肌细胞上电生理指标和ＣａＮ的作用。 １实验资料 １．１ 动物模型制作取２００—２５０ ｇ ＳＤ大鼠（华中科技大学 同济医学院实验动物中心提供）随机分为３组，
活性氧簇及抗氧化剂对钙调神经磷酸酶作用的研究
５９６ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｍｅｄ Ｊ，Ａｕｇ ２００７，Ｖｏｌ ３５ Ｎｏ ８
活性氧簇及抗氧化剂对钙调神经磷酸酶作用的研究
朱宁郑梅张敏于公元
摘要 目的：研究活性氧簇（Ｒ０ｓ）及抗氧化剂对钙调神经磷酸酶的作用。方法：测定并比较对照黄嘌呤／黄嘌呤氧 化酶Ｒ０ｓ生成系统作用下及与超氧化物岐化酶（ｓ０Ｄ）、过氧化氢酶、甘露醇或二巯基苏糖醇（Ｄ１Ｔｒ）共同作用下钙调神
经磷酸酶的活性。结果：黄嘌呤，黄嘌呤氧化酶系统产生的ＲＯＳ使钙调神经磷酸酶活性下降３３．１％。ＳＯＤ、过氧化氢酶、 ＤｑＴ可显著减少ＲＯＳ对钙调神经磷酸酶活性的抑制。结论：钙调神经磷酸酶受氧化还原作用调节。 关键词钙调蛋白结合蛋白质类磷蛋白磷酸酶氧化还原活性氧大鼠，Ｗｉｓｔａｒ
Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｏｘｙｇｅｎ Ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｏｎ Ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ
ＺＨＵ Ｎｉｎｇ，ＺＨＥＮＧ Ｍｅｉ，ＺＨＡＮＧ Ｍｉｎ，ＹＵ Ｇｏｎｇｙｕａｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＴｉｃｍｊｉｎＭｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７０，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ（ＲＯＳ）ａｎｄ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｏｎ ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ．Ｍｅｔｈｏｄｓ：Ａｃ—
ｔｉｖｉ ｔｉｅｓ ｏｆ ｅａｌｅｉｎｅｕｒｉｎ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｗｉｔｈ ＲＯＳ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｘａｎｔｈｉｎｅ／ｘａｎｔｈｉｎｅ ｏｘｉｄａｓｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｗｉｔｈ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅ．ｃａｔａｌａｓｅ．ｍａｎｎｉｔｏｌ ｏｒ ｄｉｔｈｉｏｔｈｒｅｉｔｏ１．Ｒｅｓｕｌｔｓ：Ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ ｄｅｃｌｉｎｅｄ ｂｙ ３３．１％ｄｕｅｔｏｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆＲＯＳ
磷酸酯酶的结构与功能研究
磷酸酯酶的结构与功能研究
磷酸酯酶（phosphatase）是一种广泛存在于细胞和组织中的酶，它能够催化磷酸酯的水解反应，去除磷酸基团。磷酸酯酶在多种生物过程中发挥重要作用，如细胞信号转导、细胞凋亡、DNA修复以及骨骼和牙齿的钙化等。因此，磷酸酯酶的结构和功能一直是生物化学和分子生物学领域的热门研究方向。
一、 磷酸酯酶的分类
磷酸酯酶是一类酶，其名称中的“酸”指的是它能够催化酸性条件下的反应。磷酸酯酶根据其作用的底物种类和催化机制，可以分为以下几类：
1. 碱性磷酸酯酶：这类酶主要催化双酯酸、核苷酸、核酸以及磷脂酸等底物的水解反应。这类酶具有高亲和力和良好的选择性，被广泛应用于医学和实验室领域。
2. 酸性磷酸酯酶：这类酶主要催化单酯酸的水解反应。在酸性条件下，这类酶具有良好的催化活性，被广泛用于工业和研究领域。
3. 磷酸二酯酶：这类酶主要催化磷酸二酯的水解反应。这类酶在多种生物过程中发挥重要作用，如信号转导、DNA修复、能量代谢等。
4. 磷酸三酯酶：这类酶主要催化磷酸三酯的水解反应。这类酶在调节脂肪代谢和脂肪组织生成中起着重要作用。
二、 磷酸酯酶的结构和功能
磷酸酯酶的催化机制是通过阳离子、氢键和亲水效应实现的。其催化基团通常包括亮氨酸、天冬氨酸和组氨酸等氨基酸残基，这些残基在催化过程中与底物的磷酸基团形成氢键和离子对，从而使磷酸基团脱离底物分子。此外，大多数磷酸酯酶还包含金属离子辅助催化，如锌、镁等离子。 磷酸酯酶的结构非常复杂，通常由多个结构域组成。其中，最重要的结构域是磷酸酯酶底物结合域和酶活性中心。磷酸酯酶底物结合域是磷酸酯酶与底物分子结合的结构域，它决定了磷酸酯酶对不同底物的选择性。而酶活性中心是磷酸酯酶催化反应的结构域，通常由2-3个氨基酸残基组成，并且需要金属离子的辅助催化。
三、 磷酸酯酶的应用
磷酸酯酶的研究和应用非常广泛。在医学领域，磷酸酯酶被广泛应用于肿瘤治疗、糖尿病治疗和神经退行性疾病治疗等方面。例如，肿瘤细胞中因磷酸酯酶活性异常而产生的磷酸酯酶荧光剪切体（PAPT）可以成为基于肿瘤细胞自身荧光的活体成像和分子诊断的新型标志物；而糖尿病患者肝脏中的碱性磷酸酶活性则可以用于预测糖尿病的恶化程度。
骨骼肌运动适应性变化的钙调神经磷酸酶信号机制
第４０卷第７期 ２００６年７月 武汉体育学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．７ Ｊｕｌｙ ２００６
骨骼肌运动适应性变化的钙调神经磷酸酶信号机制
周春柳，马景卫
（中南林业科技大学体育学院，湖南株洲４１２００６）
摘 要：运动训练能促使骨骼肌形态、结构发生适应性的变化，如肌纤维选择性肥大、肌纤维类型转化
等。钙调神经磷酸酶的活性与肌纤维选择性肥大、肌纤维类型的表达有着密切的关系，钙调神经磷酸酶
信号机制为研究骨骼肌运动适应性变化打开了一扇新的大门。
关键词：钙调神经磷酸酶；运动适应；骨骼肌；肌纤维类型；肌纤维肥大
中图分类号：Ｇ８０４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－５２０Ｘ｛２００６）０７—００５１—０３
Ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｍｕｓｃｌｅ’Ｓ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｅｘｅｒｃｉｓｅ
ＺＨＯＵ Ｃｈｕｎ—ｌｉｕ。ＭＡ Ｊｉｎｇ—ｗｅｉ （Ｐ．Ｅ．Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｏｎｇｎａｎ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ＆Ｔｅｃｈ。Ｕｎｉｖ，，Ｚｈｕｚｈｏｕ ４１２００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｐｏｒｔｓ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｃｏｕｌｄ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｓｈａｐｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｋｅｌｅｔａｌ ｍｕｓｃｌｅ ｃｈａｎｇｅ，ｓｕｃｈ ａｓ ｈｙｐｅｒ— ｔｒｏｐｈｙ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｍｕｓｃｌｅ ｆｉｂｅｒ ｔｙｐｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ，ｅｔｃ。Ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ ｉｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｍｕｓｃｌｅ ｆｉｂｅｒ ｔｙｐｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ。Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｈａｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ａ ｎｅｗ ｗａｙ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ａｄａｐｔｅｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｓｋｅｌｅｔａｌ ｍｕｓｃｌｅ。
钙_钙调素依赖性蛋白激酶_及其生物学作用 (1)
[收稿日期]2001-04-28 [修回日期]2001-07-163[基金项目]国家自然科学基金资助项目(39770175);国家
杰出青年科学基金资助项目(39925012);国家重点基础研究
规划(G1999054000)资助项目
△山东省临沂市人民医院神经科,276003
Tel:0539-8216036;E-mail:wqb666@[文章编号] 1000-4718(2002)10-1300-03
钙/钙调素依赖性蛋白激酶-Ⅱ及其生物学作用3
王全保△, 王建枝
(华中科技大学同济医学院,湖北武汉430030)
Calcium/calmodulin-dependentproteinkinaseⅡanditsbiologicfunction
WANGQuan-bao,WANGJian-zhi
(DepartmentofPathophysiology,TongjiMedicalUniversity,Wuhan430030,China)
【AReview】 Ca2+/calmodulin-dependentproteinkinaseⅡ(CaMKⅡ)isamemberofafamilyof
Ca2+/calmodulin-regulatedproteinkinaseswhichalsoincludesCa2+/calmodulin-dependentproteinkinas2
esⅠandⅢ,myosinlightchainkinasesandphosphorylasekinase.Unliketheothermembersofthisfamily,
CaMKⅡismultifunctionalproteinkinaseanddistributesinavarietyoftissues.Itisespeciallyabundantin
neuronalsystem.Inhippocampus,CaMKⅡisabout2%ofthetotalprotein.StudieshaveshownthatCaMK
钙调神经磷酸酶及其抑制剂对白念珠菌作用的研究进展
２００７，２３（２） 中国人兽共患病学报 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｚｏｏｎｏｓｅｓ １７５
文章编号：１００２—２６９４（２００７）０２—０１７５—０２
钙调神经磷酸酶及其抑制剂对自念珠菌作用的研究进展
高爱莉，张宏
中图分类号：Ｒ３７８．９文献标识码：Ａ
白念珠菌是念珠菌属中最常见的致病菌，常引起黏膜及
系统感染。近年来，随着耐药菌株的出现，系统性真菌病发
病率及病死率显著增加而引起人们的普遍关注。因此研究
其致病机制并寻找新的更有效的治疗途径已成为重要课题。
钙调神经磷酸酶（ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ，ＣａＮ）在白念珠菌感受环境刺
激、信号转导及其毒力方面均起关键作用“ ，实验证明其抑
制剂与氟康唑等联合应用有显著的协同作用并最终达到杀
菌目的∞。
１ ＣａＮ概述
ＣａＮ是体内唯一依赖Ｃａ抖／钙调素（ｃａｌｍｏｄｕｌｉｎ，ＣａＭ）
的Ｓｅｒ／Ｔｈｒ磷蛋白磷酸酶，在真核生物依赖钙信号传导途径
中起关键作用０ ，它是ＣｓＡ和ＦＫ５０６等药物的作用靶点“ 。
ＣａＮ分子量为８０ｋＤ，由催化作亚基Ａ（ＣａＮＡ）和调节亚基Ｂ
（ＣａＮＢ）１／１组成异二聚体，其催化亚基由ＣＮＡ１（ＣＭＰ１）和
ＣＮＡ２（ＣＭＰ２）缩码，调节亚基由ＣＮＢ１编码。ＣａＮ活性由
Ｃａ２ 结合ＣａＮＢ和ＣａＭ结合ＣａＮＡ激活。缺失ＣＮＢ１或
ＣＭＰ２ＣＭＰ１ＣＮＡ的白念珠菌，将丧失对多种抗真菌药（如
氟康唑、特比萘芬、卡泊芬净等）耐药。另有报道破坏ＣａＮ
催化亚基的突变株，其毒力降低“ 。
２ ＣａＮ对白念珠菌的作用
２．１ ＣａＮ是白念珠菌适应环境所必需 白念珠菌是正常
人皮肤黏膜常驻菌之一，从与宿主共生到致病的过程，需感
受寄生环境变化刺激，传导刺激信号（如温度、ｐＨ值等）并
对其做出反应。ＣａＮ是真核生物依赖钙信号转导途径的重
要参与者，对白念珠菌适应环境方面起关键作用。实验显示
白念珠菌在高Ｃｄ 浓度环境中生长良好，而Ａｃｍｐｌ突变株
钙调神经磷酸酶信号通路与心房纤颤相关性研究进展
・７４４・ ２ Ｑ ｊ Ｊ Ｍｅｄ＆ＰｈａｌＩＩ１．ＶｏＪ ２４．２００７—０６ Ｎ０．０６
钙调神经磷酸酶信号通路与心房纤颤相关性研究进展
颜伟综述卢才义审校
（解放军总医院老年心血管病研究所，北京 １００８５３）
［关键词】钙调神经磷酸酶 心房纤颤 心肌肥大
【中图分类号】Ｒ５４１、７５ 【文献标识码】Ａ
ｌ钙调神经磷酸酶（Ｃａｌｃｉｎｅｕｆｉｎ，ＣａＮ）概述
ＣａＮ又称蛋白磷酸酶２Ｂ（Ｐｒｏｔｅｉｎ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅｓ ２Ｂ，
ＰＰ２Ｂ）。是目前发现的唯一受ｃａ ＋／钙调素（ＣＡＭ）调节的丝，苏
氨酸蛋白磷酸酶。２Ｏ世纪７Ｏ年代未至８Ｏ年代初分别…加
拿大籍华人王学荆教授、美籍华人张槐耀教授及美国Ｋｌｅｅ
教授所在实验室在猪脑中发现并纯化成功。Ｉ ｌ１于它结合ＣａＭ
并且在动物神经元巾大量存在，Ｋｌｅｅ将其命名为钙调神经磷
酸酶（Ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ）。钙调神经磷酸酶在体内分布广泛，神经系
统、ｒｒ淋巴细胞、心脏及骨骼肌中均有较高表达，参与调节多
种细胞功能。ＣａＮ足ｌＪ１一个催化亚基（ＣｎＡ）和一个调节亚基
ｆＣｎＢ）组成的异源二聚体＿１．≈。ＣｎＡ山５２１个氨基酸残基组成，
包括５个不同结构域：Ｎ一末端区、催化区、ＣｎＢ结合区、ＣａＭ
结合区及自动抑制区（Ａｕｔｏ—ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ。Ａ１），分子量为６０ｋＤ，
ｃｎＡ与其它蛋白磷酸酶有高度的同源性。ＣｎＢ是山１６８个氨
基酸组成的多肽，分子量为１９ｋＤ，与ＣａＭ有３０％－５０％的序
列同源性，与Ｃａ 结合。ＣａＮ的磷酸酶活性山ｃａ２ 结合ＣｎＢ
和ＣａＭ结合ＣｎＡ而激活。ＣｎＡ有三个亚型：ＣｎＡｏ￣、ＣｎＡ［３和
ＣｎＡ＾ｙ。ＣｎＡｃ￣、ＣｎＡ［３主要存在于心脏中。目前研究表明三个
亚型中主要是ＣｎＡＩ３参与了心肌肥大反应。
２ ＣａＮ信号途径与房颤心房重构的关系
２ ｌ心房纤颤与ＣａＮ信号途径的激活 心房纤颤（Ａｔｒｉａｌ
钙调磷酸酶抑制剂
钙调磷酸酶抑制剂
（一）器官移植排斥反应
1、移植排斥反应人体的免疫系统对各种致病因子有着非常完善的防御机制，能够对细菌、病毒、异
物、异体组织、人造材料等“异己成分”进行攻击、破坏、清除，这种复杂的免疫学
反应是人体非常重要的一种保护机制。受者进行同种异体组织或器官移植后，外来的组
织或器官等移植物作为一种“异己成分”被受者免疫系统识别，后者发起针对移植物
的攻击、破坏和清除，这种免疫学反应就是移植排斥反应（transplant
rejection）。移植排斥反应是影响移植物存活的主要因素之一。
移植排斥反应是非常复杂的免疫学现象，涉及细胞和抗体介导的多种免疫损伤机制，
发生原因主要是受体和移植物的人类白细胞抗原HLA（human leucocyte antigen）
不同。因此，供者与受者HLA的差异程度决定了排异反应的轻或重。除同卵双生外，
二个个体具有完全相同的HLA 系统的组织配型几乎是不存在的，因此在供受者进行配
型时，选择HLA配型尽可能地接近的供者，是减少异体组织、器官移植后移植排斥反
应的关键
2、发病机制
排斥反应的发生机制主要包括细胞免疫和体液免疫两个方面。临床最常见的急性排
斥反应主要由细胞免疫介导，而超急性排斥反应和慢性排斥反应主要由体液免疫介导。
（1）细胞介导的排斥反应
细胞免疫在急性排斥反应发生发展过程中起主导作用。移植物中供体的淋巴细胞和
树突状细胞具有丰富的HLA-Ⅰ和Ⅱ类抗原，是诱发排斥反应的主要致敏原。在移植物
植入受体后，随着移植物的血液循环重建，供者的HLA-Ⅰ和Ⅱ类抗原不可避免的暴
露于受者的免疫系统，受者的免疫细胞识别外来抗原后，即可引发下述一系列免疫反应：
CD8+细胞毒性T细胞前体细胞与供者HLA-Ⅰ类抗原结合后活化增殖为成熟的细胞
毒性T细胞，对移植物产生攻击效应；CD4+T辅助细胞识别供体HLA-Ⅱ类抗原，促
使抗原递呈细胞释放IL-I，后者可促进T辅助细胞增殖和释放IL-2，IL-2可进一
钙调神经磷酸酶信号通路在心肌中的作用
３２６ 包头医学院学报 第２４卷
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（收稿日期：２００８－０１—１５）
钙调神经磷酸酶信号通路在心肌中的作用
范晓梅 李旭辉 张铁军 李春跃 纳仁高娃
（１．内蒙古医学院基础学院生理学教研室，内蒙古呼和浩特０１０００１；
２．内蒙古师范大学体育学院理论教研室；３．包头医学院第一附属医院核医学科）
钙调神经磷酸酶（Ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ，ＣａＮ）属丝氨酸一苏
氨酸蛋白磷酸酶家族成员（又称蛋白磷酸酶２Ｂ，
ＰＰ２Ｂ），是一种受Ｃａ“／钙调素（Ｃａｌｍｏｄｕｌｉｎ）调节的丝
氨酸／苏氨酸蛋白磷酸酶，在细胞信号传递过程中直接
钙调蛋白和钙调磷酸酶
1 钙调蛋白和钙调磷酸酶
钙调蛋白（calmodulin，CaM）和钙调磷酸酶（calcineurin）是两种与钙离子调节相关的重要蛋白质，在细胞信号传导和调控中发挥着重要作用。
钙调蛋白（calmodulin，CaM）：
CaM是一种高度保守的钙离子调节蛋白，在许多生物体中都广泛存在，并参与了许多细胞功能的调控。
在没有钙离子结合时，CaM呈现出一种不活跃的状态。而当细胞内钙离子浓度增加时，CaM会与钙离子结合形成Ca2+-CaM复合物。
Ca2+-CaM复合物可以调节许多蛋白质的活性，包括激酶、磷酸酶、离子通道等。通过与这些靶蛋白结合，Ca2+-CaM复合物可以调节它们的活性，从而影响细胞内的信号传导和生物学响应。
钙调磷酸酶（calcineurin）：
calcineurin是一种钙调节的丝氨酸/苏氨酸磷酸酶，也被称为钙调蛋白依赖性磷酸酶。
calcineurin在细胞信号传导中起着关键的作用，特别是在T细胞和神经元中。
calcineurin的活性受到钙离子和CaM的调控。当细胞内的钙离子浓度升高时，Ca2+-CaM复合物会激活calcineurin，使其活化。活化的calcineurin可以去磷酸化和调节多种底物蛋白，包括核因子和细胞凋亡相关蛋白，从而影响细胞的功能和命运。
总的来说，钙调蛋白和钙调磷酸酶是细胞内钙离子信号传导中的重要组成部分，它们通过与钙离子结合和活化，调节多种蛋白质的活性，参与了细胞的生理过程和生物学响应。