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包括离子通道在内的大部分细胞膜蛋白都以糖蛋白的形式行使其生物学功能。rNav1.2和rNav1.3是两种中枢神经系统的电压门控钠通道亚型,作为一种复杂的细胞膜糖蛋白,糖基化是否会对其性质与功能造成影响至今鲜有报道。
本工作从细胞膜糖蛋白的视角,首次利用衣霉素(一种天然的糖基化抑制剂,在蛋白质糖基化的研究中被普遍使用)抑制表达在非洲爪蟾卵母细胞中的rNav1.2和rNav1.3的糖基化,用双电极电压钳技术研究了去糖基化对两者电生理性质的影响,以及东亚钳蝎神经毒素BmK I(一种钠通道特异性调制剂)对糖基化/去糖基化rNav1.2的调制效应。结果显示:
1.去糖基化对rNav1.2和rNav1.3的影响呈现亚型特异性。去糖基化后,rNav1.3的电压依赖性激活曲线向去极化方向移动了约10mV,稳态失活的电压依赖性曲线向超极化方向移动了约8mV:rNav1.2的电压依赖性激活曲线向超极化方向移动了约7mV,而对稳态失活的电压依赖性曲线没有明显影响。
2.BmK I对糖基化/去糖基化rNav1.2呈现差异性调制效应。BmK I对糖基化rNav1.2没有明显的调制作用,但是使得去糖基化rNav1.2的电压依赖性激活曲线向去极化方向移动了约10mV,然而对于电压依赖性失活也没有明显影响。
本工作提示,糖基化可使电压门控钠通道门控性质的调节更具多样性;并且首次提出,糖基化可能是影响钠通道与其特异性调制剂相互识别的重要因素之一。