《東亞鉗蠍的TRP通道基因克隆與功能鑑定》是依託武漢大學，由謝暢擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：東亞鉗蠍的TRP通道基因克隆與功能鑑定
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：謝暢
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
瞬時受體勢通道（TRP通道）分布廣泛，回響種類多樣的化學性和機械性刺激，在生物機體對外界環境的感知中發揮重要作用。感受外界環境變化的能力對生物體來說是相當重要的。被稱為活化石的蠍子在地球上歷經各種極端氣候變遷已存續了4億多年，那么作為環境感覺受體的TRP通道是否在蠍子中表達，並在蠍子對外界環境的“趨利避害”感知過程中發揮功能？基於課題組前期獲得的我國東亞鉗蠍基因組和轉錄組資料庫中的離子通道序列信息，申請人前期成功地在東亞鉗蠍中克隆得到五個具有完整序列的TRP基因，預實驗結果表明其中的MmTRP-1通道可以分別被樟腦和薄荷醇激活，能夠通透多種陽離子，並對Ca2+有較高的選擇通透性。在此基礎上，本研究旨在進一步對前期所獲得的五個蠍TRP通道的功能進行鑑定，通過對這些蠍TRP通道的激活特性與離子選擇性通透能力的闡釋，進而探討TRP通道在蠍子中的功能，所取得的研究結果將豐富人們對TRP功能的認識。
結題摘要
研究背景：瞬時受體勢通道（TRP通道）廣泛分布於神經和非神經組織中，回響細胞內外各種刺激，在生物機體對外界環境的感知中發揮重要作用。被稱為活化石的蠍在地球上分布廣泛，在地球上歷經各種極端氣候變遷已存續了4億多年，該研究課題旨在探討作為環境感受器的TRP通道是否在蠍子中表達，並在蠍子對外界環境的“趨利避害”感知過程中發揮功能？基於TRP通道在生理與病理中的重要作用，因此對其功能的調節研究也具有重要意義。主要研究內容：本課題進一步對前期從中國東亞鉗蠍中克隆得到的mmTRPg通道基因的功能進行鑑定，並探明了該通道在蠍的化學感受中的作用。此外，在實驗研究執行過程中我們還對在溫度感受中發揮重要作用的TRPV1和TRPV3通道的功能調節進行了研究。研究結果：在本項自然科學基金的資助下，我們取得了如下重要進展：（1）完成了首個克隆自蠍的mmTRPg通道功能鑑定的研究，通過大規模篩選發現了多個能夠激活通道的藥物，這些藥物能夠引起蠍子的化學趨避反應，mmTRPg通道是一種對二價陽離子具有較高選擇性通透的陽離子通道。此外還發現常見的殺蟲劑和除草劑同樣能夠激活mmTRPg通道，而高濃度的藥物能將蠍子致死。（2）將先進的光片顯微成像技術與膜片鉗電生理技術結合，實時跟蹤觀察了融合表達有pH-luorin GFP的TRPV1通道蛋白在不同刺激時的動態變化，結果表明，TRPV1通道脫敏中伴隨有囊泡的內吞與胞吐一系列蛋白轉運循環過程，高強度刺激時所引起的蛋白內吞很難在短時間裡重新回到細胞膜上，揭示了TRPV1通道“記憶性”脫敏發生的機理。（3）發現並揭示了電壓門控型Kv1.3通道在抗病毒反應中的重要作用。（4）分別闡明了藥物1,4-Dioxane和Dyclonien對熱敏TRPV1和TRPV3通道的調節作用及分子機理。關鍵數據及其科學意義：研究結果揭示了TRP通道基因的保守性及其在環境感受中的重要作用，解析了TRPV1通道“記憶性”脫敏發生的機理，並闡明了藥物對兩個TRP通道的調節機制。光片顯微成像技術與膜片鉗電生理記錄技術的成功整合將極大地促進類似膜離子通道蛋白轉運相關研究的開展。
