[发明专利]一种在模拟环境中测试肽段的离子传输情况的方法

说明书

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种在模拟环境中测试肽段的离子传输情况的方法，所述测试方法为荧光光谱法，所述离子为金属离子，该测试方法包括六个步骤：制备缓冲溶液、制备金霉素的标样储备液、制备未添加肽段的磷脂单层囊泡、荧光检测未添加肽段的磷脂单层囊泡、制备添加肽段的磷脂单层囊泡、荧光检测添加肽段的磷脂单层囊泡。本发明针对第四跨膜蛋白区的肽段，进一步改进测试方法及测试条件，本发明的测试方法解决了现有技术中操作复杂、专业性高、成本高、对仪器和操作人员要求均较高的缺点，更便于深入研究第四跨膜蛋白区功能肽段的离子传输情况，并得以揭示整体溶质转运蛋白传输体的传输功能。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种在模拟环境中测试肽段的离子传输情况的方法。

背景技术

基因组排序数据揭示出在DNA破译的蛋白质中的四分之一膜蛋白，膜蛋白是一类具有特殊结构的蛋白质，它镶嵌于磷脂膜中，处于细胞与外界的交界部分。膜蛋白基本分为外周蛋白和内在蛋白两大类。贯穿整个磷脂双层膜的膜蛋白又称为跨膜蛋白。膜蛋白控制着许多生命体的基本活动过程，如细胞的生长、分裂和调亡、细胞间各种信号的传输、生命体的嗅觉味觉等。膜蛋白形成各种神经信号分子、激素和底物的受体，构成传输离子的离子通道和物质的转运体。膜蛋白在疾病控制中以及新药研发中起重要作用，在新药研发中，约有70％的药物靶点为膜蛋白。溶质转运蛋白Slc11a1(也叫Nramp1)就是这些重要膜蛋白中的一员，由548个残基构成，它与人类的一些传染病和自免疫疾病密切相关。溶质转运蛋白具有典型的膜整合蛋白特征的多肽分子，有10-12个假定的疏水跨膜区、1-2个N-糖基化的胞质外环状结构和一个胞质内进化上高度保留的具有转运蛋白特征的结构。

一个糖基化的胞外环状结构和几个胞内未知loop区的磷酸化部位具有传输Fe2+，Zn2+，和Mn2+等金属离子的功能，是一种重要的金属离子传输体。其中第四跨膜蛋白区(TM4)参与形成了质子偶合的金属离子选择性传输路径，G169D突变导致传输金属离子的功能完全丧失或部分丧失，Slc11a1基因调节哺乳动物对病原体感染的抵抗能力，第四跨膜区的G169D突变将导致巨噬细胞抵抗多种病原体感染能力的降低或丧失。由此可见，研究第四跨膜蛋白区功能肽段的离子传输情况可以揭示整体溶质转运蛋白传输体的传输功能，该研究有助于我们认识完整蛋白的功能。Slc11a1作为Slc11家族的一员在哺乳动物抵抗病菌感染和人类对一些传染病的防御方面发挥着重要的作用，对它结构和取向的揭示不仅可以帮助我们了解Slc11a1传输体的传输机理，而且在疾病的治疗和新药的开发方面也有着潜在的意义。

为了更好的观测第四跨膜蛋白区功能肽段的离子传输情况，现有技术中出现了大量针对观测第四跨膜蛋白区功能肽段的离子输出情况的方法。例如电压钳位观测法、单通道电流记录观测法等。

电压钳位观测法，一般而言，膜对某种离子通透性的变化是膜电位和时间的函数。通过玻璃微电极与细胞膜之间形成紧密封接，利用电子学技术施加一跨膜电压并把膜电位固定于某一数值，可以测定该膜电位条件下离子电流随时间变化的动态过程。利用药物或改变细胞内外的溶液成分，使其他离子通道失效，即可测定被研究的某种离子通道的功能性参量，分析离子电流的稳态和动力学与膜电位、离子浓度等之间的关系，可推断该种通道的电导、活化和失活速率、离子选择性等，并能测量和分析通道的门控电流的特性。但该方法观测第四跨膜蛋白区的离子传输情况较复杂，试验结果还需进一步计算和比较才能得出第四跨膜蛋白区功能肽段的离子传输情况的结果。