摘要: 随着国家的高速发展，我们会面临越来越多的机遇与挑战，为了抓住机遇获得成功人们开始透支着自己的身体和大脑，而长期熬夜以及过度使用可能会造成大脑缺氧，从而导致学习、工作效率降低、反应迟缓、夜间睡眠障碍等后果，而大脑缺氧还会引起酸中毒。... 展开 随着国家的高速发展，我们会面临越来越多的机遇与挑战，为了抓住机遇获得成功人们开始透支着自己的身体和大脑，而长期熬夜以及过度使用可能会造成大脑缺氧，从而导致学习、工作效率降低、反应迟缓、夜间睡眠障碍等后果，而大脑缺氧还会引起酸中毒。 酸中毒是当人体内的血液以及组织中的酸性物质堆积时，pH值下降，本质上是血液中的氢离子浓度增加导致的。血液最终都是流回心脏，而呈现酸性的血液会导致心肌细胞收缩力降低，对心脏的功能产生严重的损害从而导致心肌细胞的功能及代谢紊乱。 心肌细胞上镶嵌着一种大蛋白:Cav1.2钙离子通道，通过控制钙离子进入细胞，从而引起膜内外的电位差的变化，并且能够使得心肌细胞产生一系列的生理活动，比如肌肉收缩，激素分泌以及神经性激素的释放等。 钙调蛋白(Calmodulin，CaM)是一种广泛存在于生物体内的钙结合蛋白，它可以直接结合到Cav1.2钙离子通道上，调控离子通道的活性，也就是通道的打开和关闭状态。研究表明，Cav1.2钙离子通道的C末端上有CaM结合位点，分别是preIQ和IQ区域，preIQ序列前的EF Hand序列对CaM和通道的结合也会有一定的影响。 本文的研究目的是为了说明pH影响心肌细胞上Cav1.2离子通道活性的机理。 本文提出假说pH是影响了CaM和通道的结合从而影响了通道的活性。 首先通过实验验证了假说得到如下结果: (1)在不同pH(5，6，7，8，9)情况下CaM和Cav1.2钙离子通道C末端结合，实验的结果表明在低钙和高钙的情况下，随着pH的降低，CaM和钙离子通道的结合量是增加的。 (2)为了确定pH具体是影响了哪一个结合位点从而影响了CaM和钙离子通道的结合情况，用CaM1234和CT1结合，结果表明pH不是影响CaM上的四个Ca2+结合位点从而影响的结合量。 (3)为了确定pH是否影响了EF hand从而影响了CaM和通道的结合，通过做CaM和CT1B的pulldown实验。结果表明，缩短的CT1片段没有消除pH对CaM和钙离子通道结合的影响。 然后运用计算机模拟技术对所研究的目标进行分子动力学模拟: (1)同源建模:建立出以下四个蛋白片段EF Hand，EF+preIQ，preIQ+IQ，IQ，然后对其进行了模型优化以及模型评价，用于下一步的蛋白对接模拟。 (2)分子对接:运用Zdock软件对所建立出的C末端片段与CaM进行蛋白对接，并找出了对接分数最高的部分是IQ这个部分。 (3)相互作用效果分析:发现114Glu随着pH的降低，与通道的结合越好。 本文通过实验排除了CaM上的四个钙离子结合位点以及Cav1.2钙离子通道C末端上EF Hand对pH影响通道活性的可能性，同时通过模拟研究范围缩小到IQ区域，然后进一步找到pH可能是影响了CaM上第114号谷氨酸从而影响CaM和通道结合。本课题对于进一步了解Cav1.2钙离子通道有一定指导意义。 收起