溶酶体中的离子和分子转运

Ion and Molecule Transport in Lysosomes

 

作者:Bruno Gasnier, Michael X.Zhu

出版:CRC PRESS

索书号:Q244/I-64/2021/Y

ISBN: 978-1-03-224115-9

藏书地点:武大外教中心

 

溶酶体(lysosome)又称溶体、溶小体,存在于细胞(多存在于动物细胞中,植物细胞内不常见)中,属于细胞的内膜系统,由高基氏复合体产生,是单层膜的囊状胞器,内部含有数十种从高基氏体送来的水解酶,这些酶在弱酸性环境之下(通常为 PH 4.5-5.0)能有效分解生命所需的有机物质。溶小体是细胞的回收中心,它将损坏的构造消化分解并进行回收利用(协助细胞内各种组成物质的更新),还可将细胞吞入的颗粒消化分解(胞内消化)

溶酶体是内膜系统的重要组成部分,参与众多细胞生物学过程,如大分子降解、抗原呈递、细胞内病原体破坏、质膜修复、外体释放、细胞粘附/迁移和细胞凋亡。因此,溶酶体在细胞活动中起重要作用。此外,以往的研究表明,溶酶体可能通过上述生物学过程在癌症的发生发展中发挥重要作用,溶酶体的功能状态和空间分布与癌细胞增殖、能量代谢、侵袭转移、免疫逃逸以及肿瘤相关的血管生成密切相关。

溶酶体的功能状态和分布影响癌细胞中的各种恶性生物学事件,并调节癌症的发展和进展。因此,实时监测和确定溶酶体的功能状态可能有助于开发精确的个性化治疗方案。此外,由于溶酶体参与有丝分裂原信号转导和免疫逃逸过程,因此靶向溶酶体治疗可能会减缓或抑制癌前病变向癌症的转化。此外,溶酶体的功能状态与重要的免疫检查点受体的表达有关;这些知识可能有助于提高癌症免疫检查点疗法的有效性。溶酶体还可以降解重要的结蛋白(例如,E-钙粘蛋白)通过自噬和吞噬作用。因此,抑制溶酶体对 E-cadherin 的降解可能是治疗癌症转移的新策略

近年来,溶酶体从细胞废物的垃圾箱中出现,成为调节细胞功能的关键亚细胞细胞器。目前已知,细胞的许多基本活动都依赖于溶酶体,其功能障碍与多种疾病有关,如溶酶体储存障碍、神经退行性变、免疫疾病和癌症。由于新技术的开发和实施,以及对各种亚细胞结构的组织和生物学功能的理解的提高,研究溶酶体的实验方法也发生了革命性的变化。溶酶体研究中快速发展的领域之一是离子和小分子物质在溶酶体膜上的转运。在过去几年里,有许多令人兴奋的新发现值得关注,特别是因为它们的技术创新和获得的新知识,这些新发现重塑了我们对溶酶体如何工作以影响从大自噬、迁移、代谢到病毒入侵等重要功能的思考。

Bruno Gasnier是法国国家科学研究中心(CNRS)的高级科学家,也是法国巴黎大学圣佩雷斯巴黎神经科学研究所(SPPIN)的小组领导人。1980年至1985年在巴黎高等师范学院(Ecole Normale Supericure)学习,1982年和1985年分别在法国巴黎的皮埃尔和玛丽居里大学(现为索邦大学)获得分子药理学硕士和博士学位。在葡萄牙OeirasGulbenkian de Ciencia研究所进行酵母生物化学博士后培训后,他于1988年加入巴黎的生物物理chimique研究所,成为CNRS科学家。1994年,他在那里开始独立研究工作,2002年获得高级科学家职位。2011年,他将实验室搬到了巴黎大学(University of Paris)圣日耳曼--普雷斯校区(Campus Saint-Germain-des-Pres)Gasnier博士的研究兴趣包括真核细胞的区室化和膜结合细胞器的动力学,包括突触囊泡的神经递质填充和溶酶体代谢产物的输出。他的研究已经识别和/或表征了几种细胞器转运蛋白,包括它们在人类疾病中的参与。2005-2008年和2014-2018年,他曾担任CNRS研究单位(类似部门)的主任。他曾主持或联合主持多个国际会议,包括第三届Gordon Organellar Channels and Transporters研究会议。佛蒙特州,2019年。

Michael X.Zhu德克萨斯州休斯顿德克萨斯州休斯顿健康科学中心麦戈文医学院综合生物学和药理学系的教授。1984年在中国上海复旦大学获得生物学学士学位,1988年和1991年分别在德克萨斯州休斯顿休斯顿大学获得硕士学位和博士学位。1991-1994年,他在德克萨斯州休斯顿贝勒医学院接受了细胞和分子生物学博士后培训。随后,他于1994年至1997年在加州大学洛杉矶分校麻醉科担任助理研究员。1997年秋,他前往俄亥俄州立大学建立自己的实验室,并在那里的神经科学系从助理教授晋升为正教授。2010年,他在德克萨斯大学休斯顿分校(University of Texas-Houston)担任目前的职位。朱博士的研究兴趣包括细胞信号传导的几个方面,特别是涉及异源三聚体G蛋白和影响cassignaling的离子通道的研究。他已就这些主题发表了150多篇研究论文、综述和专著,并在许多国际会议和研讨会上发表演讲。他的主要贡献包括在哺乳动物物种中鉴定和表征多种TRPC通道,以及确定由Ca动员信使NAADP激活的内溶酶体Ca+释放通道的分子特性。他目前在《细胞生理学杂志》(Journal of Cellular Physiology)编委会任职。Pflugers档案,生物物理学报告,细胞和分子药理学。他还担任CRC Methods in Signal Transduction丛书的系列编辑。他曾主持或联合主持多个国际会议,其中包括17Ca2+结合蛋白和Ca+在健康和疾病中的功能国际研讨会,北京,2011;第二届Gordon细胞器通道和转运体研究会议,佛蒙特州,20172010-2014年担任美国NIH分子与综合信号转导研究部门的固定成员。

《溶酶体中的离子和分子转运》一书于2021年由CRC PRESS出版,作者为Bruno Gasnier, Michael X.Zhu

《溶酶体中的离子和分子转运》一书,作者展现了细胞生物学研究领域中关于溶酶体中的离子和分子转运的一些最新研究,讨论的主题主要包括内体和溶酶体电生理,氯离子在溶酶体膜上的转运,内溶酶体膜片夹紧,内溶酶体通道的TRPML亚家族,研究双孔通道2 (TPC2)在斑马鱼神经肌肉发育中的作用,溶酶体营养转运体的功能研究,溶酶体维生素B12的贩运,溶酶体膜渗透的检测,溶酶体快速分离方法。

《溶酶体中的离子和分子转运》是生物学实验室不可或缺的工具用书,适用于细胞生物学和生物化学等相关专业的研究生和研究人员高年级本科生、研究生,也可作为教师的教学和科研参考书。

《溶酶体中的离子和分子转运》一书作为细胞生物学和生物化学专业研究读物,内容饱满详实、语言浅显易懂,除此之外,还包括一些其他的特点:

1.本书致力于讨论用于研究溶酶体离子和小分子转运的概念和方法。十章涵盖了广泛的主题,包括目前最先进的研究溶酶体膜上定位的阳离子和阴离子通道的实验方法,内溶酶体通道在发育和疾病中的生理功能,氨基酸和维生素在溶酶体中的运输,溶酶体渗透性的调节和黑素细胞的色素沉着。详细的实验操作步骤提供了电生理记录,基因操作,细胞生物学分析,跨膜或代谢通量测量,亚细胞细胞器制备,和大规模筛选。这些章节旨在为希望拓宽这一重要主题的观点的有成就的研究人员和需要获得与溶酶体离子通道和小分子转运体工作的全面知识和技术技能的年轻研究人员和学员。

2.这本书由该研究领域取得成就的著名科学家共同努力编写的,体现了本书的权威性和专业性。

3.这本书概述了溶酶体在囊泡运输、细胞代谢和废物处理中的作用;综述了溶酶体离子通道和小分子转运体的基本细胞功能;探索溶酶体离子和小分子转运的功能障碍是如何导致代谢和溶酶体存储障碍的;描述了溶酶体离子和小分子转运研究中使用的各种技术和方法。

总的说来,《溶酶体中的离子和分子转运》一书为想要了解溶酶体中的离子和分子转运途径的人员提供了清晰的导读路径,作为细胞生物学和生物化学领域的一本前沿研究图书,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

 

本书目录:

前言

编辑

撰稿者名单

1 内体和溶酶体电生理

Xiaoli Zhang, Mingxue Gu, Meiqin Hu, Yexin Yang, and Haoxing Xu

2 氯离子在溶酶体膜上的转运

Sonali Saha, Anja Blessing, and Thomas J. Jentsch

3 内溶酶体膜片夹紧:测量囊泡离子通道活性的方法

Cheng-Chang Chen, Christian Grimm, Christian Wahl-Schott, and Martin Biel

4 内溶酶体通道的TRPML亚家族:概念和方法

Nicholas E.Karagas, Morgan A.Rousseau, and Kartik Venkatachalam

5 研究双孔通道2 (TPC2)在斑马鱼神经肌肉发育中的作用

Sarah E.Webb, Jeffrey J.Kelu, and Andrew L.Miller

6 溶酶体营养转运体的功能研究

Xavier Leray, Corinne Sagné, Bruno Gasnier

7 溶酶体维生素B12的贩运

Sean Froese, Matthias R. Baumgartner

8 溶酶体膜渗透的检测

Anne-Marie Ellegaard, Line Groth-Pedersen, and Marja Jäättelä

9 利用双链标记从培养细胞中快速分离溶酶体

Jian Xiong, Jingquan He, Michael X.Zhu, and Guangwei Du

10 调节色素沉着的细胞内离子通道和转运蛋白的转录组分析和shRNA筛选

Donald C.Koroma, Salwa Y.Hafez, and Elena Oancea

索引

 

 

胡萌欣 武汉大学生命科学学院 博士