第十一章 活细胞内钙离子浓度.PDF

活细胞内钙离子浓度 的检测 钙离子—第二信使 钙离子在信号传导通路中发挥第二信使作用。 在细胞收缩、运动、分泌和分裂等重要活动中，均需要钙离 子的参与及调节。 钙离子的信使作用是通过其浓度的升高或降低来实现的。 -8 -7 细胞内游离钙离子的浓度是10 10 M ，比细胞外钙离子浓 4 5 度低10 10 倍，当细胞受到特异性信号刺激后，细胞内钙库 （内质网、肌浆网）的钙通道或质膜上的钙通道开放，使细 胞内钙离子浓度快速升高，产生钙信号，进而使细胞内某些 酶的活性和蛋白质功能发生改变，产生细胞效应。 荧光钙离子测定技术发展简史 荧光钙离子浓度测定中常用的指示剂 荧光钙离子测定常用仪器 荧光钙离子测定的原理及具体方法 荧光钙离子测定技术发展简史 In 1920s许多学者开始着手进行钙离子浓度的测定许多学者开始着手进行钙离子浓度的测定。。 许多学者开始着手进行钙离子浓度的测定许多学者开始着手进行钙离子浓度的测定。。 1962年，年，Shimomura等首次分离出水母蛋白作为钙激活蛋白检测等首次分离出水母蛋白作为钙激活蛋白检测Ca2+浓度浓度，， 年年，， 等首次分离出水母蛋白作为钙激活蛋白检测等首次分离出水母蛋白作为钙激活蛋白检测 浓度浓度，， 但其发光高峰较相应生理过程出现慢但其发光高峰较相应生理过程出现慢，且分子量大，且分子量大，通过细胞膜及在胞，通过细胞膜及在胞 但其发光高峰较相应生理过程出现慢但其发光高峰较相应生理过程出现慢，，且分子量大且分子量大，，通过细胞膜及在胞通过细胞膜及在胞 浆内扩散的能力较差浆内扩散的能力较差，难于反映细胞内，难于反映细胞内Ca2+浓度的动态变化浓度的动态变化。。 浆内扩散的能力较差浆内扩散的能力较差，，难于反映细胞内难于反映细胞内 浓度的动态变化浓度的动态变化。。 1967年年Ross使用离子选择性微电极直接测定细胞内使用离子选择性微电极直接测定细胞内Ca2+水平水平，该方法简便，该方法简便，， 年年 使用离子选择性微电极直接测定细胞内使用离子选择性微电极直接测定细胞内 水平水平，，该方法简便该方法简便，， 但反应时间长但反应时间长，只能测定静息状态下的，只能测定静息状态下的Ca2+水平水平。。 但反应时间长但反应时间长，，只能测定静息状态下的只能测定静息状态下的 水平水平。。 70年代用砷偶氮年代用砷偶氮Ⅲ（Ⅲ （aresenazoⅢ）Ⅲ）染色染色，可定量分析钙离子变化，可定量分析钙离子变化，但用微，但用微 年代用砷偶氮年代用砷偶氮ⅢⅢ （（ ⅢⅢ））染色染色，，可定量分析钙离子变化可定量分析钙离子变化，，但用微但用微 注射技术将染料注入细胞内注射技术将染料注入细胞内，故只能测大细胞的，故只能测大细胞的Ca2+变化变化。。 注射技术将染料注入细胞内注射技术将染料注入细胞内，，故只能测大细胞的故只能测大细胞的 变化变化。。 1980s，，Tsien 和同事合成了一种不需微注射就能进入到细胞的新荧和同事合成了一种不需微注射就能进入到细胞的新荧 ，， 和同事合成了一种不需微注射就能进入到细胞的新荧和同事合成了一种不需微注射就能进入到细胞的新荧 光染料光染料Quin2，以后又合成了，以后又合成了Fura-2 、、Indo-1和和Fluo-3 ，这些新的，这些新的 光染料光染料 ，，以后又合成了以后又合成了 、、 和和 ，，这些新的这些新的 荧光染料被称为荧光钙探针荧光染料被称为荧光钙探针(Fluorescent probes)或钙荧光指示剂或钙荧光指示剂 荧光染料被称为荧光钙探针荧光染料被称为荧光钙探针 或钙荧光指示剂或钙荧光指示剂 (Fluorescent indicators)，很容易透过细胞膜进入胞内，很容易透过细胞膜进入胞内，对，对Ca2+ 的的 ，，很容易透过细胞膜进入胞内很容易透过细胞膜进入胞内，，对对