ATP调节钾离子通道ROM K抗体的应用

背景^[1-3]

ATP调节钾离子通道ROM K抗体可以特异性结合ATP调节钾离子通道ROM K的多克隆抗体。抗体的组成极为复杂，是由成千上万、多种多样的免疫球蛋白（Ig）分子所组成。这些Ig分子在形状、大小、结构以及氨基酸的组成和排列上，既相似，又有差别。由于有差别，它们的电泳活性就有很大的变化。因为抗体具有与抗原决定簇相对应的结合部位（抗原结合簇），所以抗体与抗原的结合具有特异性。另一方面，抗体本身是一种蛋白质，具有本身的氨基酸组成、排列和立体结构，对异种动物来说，它又是抗原。

ATP调节钾离子通道ROM K蛋白是完整的膜蛋白和内向整流型钾通道。它被内部ATP激活，可能在钾稳态中起重要作用。编码的蛋白质具有更大的趋势，允许钾流入细胞而不是流出细胞。该基因的突变与产前Bartter综合征有关，该综合征的特征是食盐浪费，低钾性碱中毒，高钙尿症和低血压。已经为该基因发现了编码不同同工型的多个转录物变体。

应用^[4][5]

用于配体门控钾离子通道MthK的结构生物学研究

钾离子通道是分布广泛且十分重要的一类离子通道。在机体的生命活动过程中扮演着十分重要的作用,如膜电位的发生、神经兴奋与传导、心脏搏动、平滑肌蠕动、骨骼肌收缩、激素分泌等。配体门控的钾离子通道是钾离子通道里面的一大类。MthK通道是从一种叫Methanobacterium thermoautotrophicum的古生甲烷杆菌里发现的一种钙激活的配体门控钾离子通道。以MthK为研究对象,通过生物化学方法,结合X-射线晶体学的研究手段,针对离子通道领域普遍关注的相关重要科学问题：MthK通道的门控机制以及其通道膜孔的异常摩尔分数效应(AMFE)机制,进行了探索性的研究。

本论文拟采用结构生物学方法解析MthK离子通道蛋白在封闭状态下的结构、带有一个突变(F232A)的门控环及其通道孔部分在三种离子组合(K+/T1+,Tl+/Na+,Na+/K+)不同的摩尔分数下的结构,以期能够从结构生物学角度阐释MthK完整的门控机制以及离子通道领域一个二十多年的迷题——异常摩尔分数效应的分子机制。

本研究的内容包括：运用基因工程技术对MthK基因进行定点突变,构建表达质粒；运用原核表达系统大量表达突变体MthK蛋白；运用亲和层析、分子排阻凝胶层析等手段纯化MthK全长蛋白、突变(F232A)门控环和MthK通道孔突变体(S68R,V77C);通过坐滴气相扩散法筛选蛋白晶体；通过条件梯度方法优化晶体；晶体衍射。

本研究结果包括：1.将原核钾离子通道蛋白MthK的基因(对应氨基酸序列：E96-Q103)进行突变克隆,构建表达载体；2.用原核系统表达蛋白,获得大量高纯度MthK突变体重组蛋白。

参考文献

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[5]付权.配体门控钾离子通道MthK的结构生物学研究[D].浙江大学,2013.