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电压感受蛋白的保守基序及其序列分析
本文旨在研究电压感受蛋白(voltage sensing proteins,VSPs)的保守基序、分析其序列特点并组建其电压感受模型.在UniProt数据库中的检索结果显示,现有的VSPs主要为电压门控型离子通道及电压依赖性磷酸激酶,其共同特点是均含有一个4次跨膜区,分别称为S1～S4 (Segment 1-4).S1区主要负责其上膜与转运,S2～S4区是其感知膜电位变化的核心.profile-to-profile序列比对结果表明VSPs各跨膜区的保守基序非常相似,尤其是S4跨膜区均含基序[RK]-X(2)-R-X(2)-R-X(2)-[RK],其特点是带正电荷的精氨酸残基(R)与两个疏水性或不带电荷的氨基酸残基交替排列,这是VSPs感知膜电位变化的核心区域.同时,四个跨膜区内均含大量具有较高α-螺旋结构形成倾向性的疏水性氨基酸残基,这可能是VSPs(尤其是带有大量正电荷的S4区域)能在胞膜上稳定存在的主要原因.此外,S3区内带负电荷的天冬氨酸残基(D)的保守性对VSPs感知膜电位变化具有重要意义,天冬氨酸残基与S4区的静电作用还可增加S4区在膜上的稳定性.
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细胞膜电位对非离子通道膜蛋白功能的调节
细胞膜内外两侧离子种类的不均匀分布以及不同离子顺各自电化学梯度扩散形成了细胞膜电位(transmembrane potential).膜电位对许多功能性的膜蛋白具有调节作用例如:离子通道(ion channels)、转运体(transporters)、钠钾泵(pumps)以及一些酶类(enzymes)等.膜电位的改变对细胞膜功能蛋白的调节是电刺激信号转成细胞内信号转导的关键,电压门控离子通道的研究比较广泛,也是大家所熟悉的,而膜电位对细胞膜非离子通道功能蛋白也具有重要的调节作用.
