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布老1年前
《抗病菌!水通道蛋白转运H2O2屡立新功》——— 曾经说过,在高碱性土壤环境中,或者说在碱胁迫(alkaline stress)条件下,一些植物通过细胞内的G蛋白信号传导,抑制细胞膜上水通道蛋白PIP2s 的磷酸化(phosphorylation),而阻遏细胞内的毒性代谢产物(metabolites)H2O2通过水通道蛋白PIP2s ,排出到细胞外,从而,导致植株生长受阻乃至死亡。但是,包括H2O2在内的活性氧(reactive oxygen species / ROS)还有不忘初心抵御病原体(pathogen)入侵保护机体健康的另一面。在植物的细胞膜上,有一种被称之为呼吸爆发氧化酶(respiratory burst oxidase homologue / Rboh )的酶蛋白(zymoprotein)。Rboh有6个跨膜结构域( transmembrane domain ),在细胞质一侧的多肽链上还有一个还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸( NADPH )结合结构域。当病原体入侵植物体时,Rboh的NADPH结合结构域与细胞质中的NADPH结合,利用NADPH提供的电子,催化细胞外的O2分子生成超氧阴离子。生成的超氧阴离子又可在超氧化物歧化酶( superoxide dismutase / SOD )的催化作用下,生成H2O2。为了讲述水通道蛋白转运胞外H2O2进入胞内抵御病原体入侵的机制,今以2023年《The Crop Journal 》发表的一项中国华南农业大学的研究为例,加以说明。该研究发现,当稻瘟病菌入侵水稻时,通过病原体表面的病原相关分子模式( pathogen associated molecular pattern / PAMP )与其在细胞膜上的受体相互作用,诱导细胞膜上的Rboh 磷酸化,催化胞外的O2生成超氧阴离子,继而,在SOD的催化下,生成H2O2。水通道蛋白PIP2;2 / PIP2;6 将胞外的H2O2转运进胞内,对入侵的病原菌产生免疫应答(immune responses ),进而,消灭病原菌。如果将水稻基因组中编码水通道蛋白的基因敲除(gene knockout),与对照相比,因不能将H2O2转运进胞内进行免疫应答,故病情更为严重。对于水通道蛋白转运小分子化合物进出细胞之事,本回书,虽管窥一豹,但于其全貌,亦可一叶知秋矣!
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布老1年前
《助人为乐!水通道蛋白协同转运镁离子》——— 前几回书中,曾说过,水通道蛋白可转运水分子及一些离子或中性小分子进出细胞膜。本回书里,则要讲述水通道蛋白协同植物体内镁离子转运蛋白( magnesium transporters / MGT )转运Mg2+助人为乐的故事。Mg2+对于植物生命活动的意义,无须多言,仅举一例:Mg2+是叶绿素( chlorophyll )分子中的重要金属元素。那么,植物体从土壤中吸收Mg2+后,是怎样在植物体内运输的呢?植物体内的运输大通道叫作输导组织( conducting tissue ),由木质部( xylem )与韧皮部( phloem )组成。由于组成输导组织的木质部与韧皮部成束构成,所以,二者也被统称为维管组织( vascular tissue )。2023年,《 Journal of Integrative Plant Biology 》发表了一项中国科学院分子植物科学卓越创新中心/广西大学的合作研究。在木薯的维管组织的细胞质膜上存在着大量的水通道蛋白MePIP2;7。MePIP2;7本身并不能转运Mg2+,但可与镁离子转运蛋白MeMGT9协同作用,助力MeMGT9将Mg2+转运出质膜。MePIP2;7编码基因( coding gene )敲除( knock-down )的木薯植株,因MeMGT9无法与MePIP2;7协同作用,Mg2+转运出质膜受阻,导致植株长势不良。在缺乏Mg2+的环境中,与正常或MePIP2;7编码基因过表达(PIP-OE / 意味MePIP2;7合成过多)的木薯植株相比,小分子RNA干扰MePIP2;7(PIP-Ri / 意味MePIP2;7功能降低或缺失)的木薯植株长势不良。即使在补充Mg2+后,长势恢复的速度亦远低于前二者。由此,水通道蛋白生物学功能之广泛,可窥一斑。【视频中所有图片,皆下载于网络。如有侵权,敬请告之删除】#水通道蛋白#转运镁离子
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布老1年前
《水通道蛋白——“幸运”诺贝尔奖(下)》——— 水是生命的摇篮,也是生命活动的保障,大约有70%的水分子是通过水通道蛋白跨膜运输的,所以,水通道蛋白存在于包括植物、动物以及微生物的所有生物体内。除了我们所熟知的动物细胞膜上的水通道蛋白外,还有哪些鲜为人知却又有着重大意义的水通道蛋白的故事呢?2023年,《Science》杂志上,曾发表了一项由中国科学院遗传与发育学研究所/中国农业大学/华中农业大学的合作研究。他们在水稻、高粱、谷子、玉米和小麦的细胞中发现了一个耐盐碱调控基因AT1【Alkali tolerance 1】。AT1基因编码【coding】一种异源三聚体G蛋白【GTP-bindingprotein】的γ亚基(Gγ)。在高碱性土壤环境下,或者说在碱胁迫【alkaline stress】条件下,AT1基因编码的G蛋白γ亚基与其余亚基聚合成完整的G蛋白,进而,通过抑制细胞膜上水通道蛋白PIP2s 的磷酸化【phosphorylation】,而阻遏细胞内的毒性代谢产物【metabolites】过氧化氢【hydrogen peroxide】(H2O2)通过水通道蛋白PIP2s ,排出到细胞外,从而,导致植株【plant】生长受阻乃至死亡。如果将AT1基因敲除【gene knockout】,则细胞内无法表达【expression】G蛋白的γ亚基,不能形成具有抑制水通道蛋白PIP2s 磷酸化的完整G蛋白,可使水通道蛋白PIP2s保持通道畅通,细胞内的毒性代谢产物【metabolites】过氧化氢【hydrogen peroxide】(H2O2)通过水通道蛋白PIP2s ,被大量地排出到细胞之外,从而,保障了植株生长旺盛,产量提高。之所以举这个例子,就是想说明基础研究对于应用研究与生产实际,具有多么重要的指导意义!【视频中所有图片,皆下载于网络。如有侵权,敬请告之删除】#水通道蛋白#诺贝尔奖
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亲,2026.1.30周五,早安! 《水中离子态的矿物质为何无法通过“水通道蛋白”?》 【中】 水通道蛋白(AQP)是身体里水分子的“专属绿色通道”,能让水快速穿梭细胞,可偏偏水中离子态矿物质,都没法跟着“搭便车”。关键在于:这事儿不光是尺寸问题,核心还藏着“电荷排斥”的玄机。 先说说容易被误解的尺寸问题。裸离子本身其实很小,钠、钾、氯等离子直径平均小于0.3纳米,而水通道蛋白(AQP1)的孔径有0.28~0.3纳米,单看裸身尺寸,离子们似乎能顺利通过。但在水溶液里,离子根本没法“裸奔”。 作为极性分子的水分子,会主动吸附在带电离子周围,给离子裹上一层紧密的“水合壳”——这就像给离子穿了件“水做的外套”,直接让它的有效半径暴涨。穿上“外套”后,离子尺寸要么超过孔径,要么勉强贴近,形成了第一道物理屏障。 更核心的阻碍是“电荷排斥”这道静电屏障,哪怕钾离子这类水合半径勉强贴近孔径的离子,也会被彻底拒之门外,这正是水通道蛋白精准筛选的精妙所在。水通道内部并非光滑管道,关键位置藏着天冬酰胺-76、精氨酸-195等带正电的氨基酸残基,形成了“选择性过滤器”,相当于给通道装了道“电荷安检门”。 这道“安检门”有双重拦截术:对钠、钾、钙等阳离子,直接用自身正电荷强力排斥,让它们连通道核心都靠近不了;对氯、碳酸氢根等阴离子,虽有静电吸引,通道中部的谷氨酸-142(带负电)会与入口正电荷形成强电场,强行剥掉离子的“水合壳”。失去保护的裸阴离子,又会被中部负电位点反斥。如此一来,离子既过不了尺寸关,又跨不过电荷坎,只能放弃水通道捷径。水通道蛋白的专属属性,也让矿物质不得不依赖载体蛋白运输,生命的微观设计竟如此精巧。 【未完待续】 [玫瑰][咖啡][OK][抱拳]
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牢A:水土不服 两克花生,十分钟,一条命。 这不是危言耸听,而是真实发生在一些人身上的悲剧。当花生蛋白进入体内,免疫系统如同被激活的杀毒软件,瞬间开启最高级别的攻击模式。气管痉挛、喉头水肿、粘液分泌、血压骤降——不过几分钟,人就在自己的免疫风暴中窒息而亡。 说起过敏,中国人并不陌生。打几个喷嚏,流一把鼻涕,身上起几颗红疹,忍两天也就过去了。可在某些人群里,过敏是另一番景象——是会死人的,而且死得很快。 更令人费解的是那些“离奇”的过敏案例。有人对麸质过敏,可那是欧洲人吃了上千年的主食啊,相当于中国人突然对大米过敏。有人从美国回来,莫名其妙对紫外线过敏,皮肤一晒就出问题。还有人对西红柿过敏,但奇怪的是,只在国外过敏,回到国内就安然无恙。 这些现象很难不让人产生联想。 为什么同样是人,过敏的反应却天差地别?为什么以面包为主食的民族,突然对麸质不耐受?为什么有些过敏只在特定地域发生? 或许,答案就藏在“水土”二字里。 工业化程度越高,过敏率似乎也越高。高度加工的食品、名目繁多的添加剂、过于洁净的生活环境、密集的疫苗接种……这些现代文明的产物,在提升生活质量的同时,也在悄然改变着人体的免疫系统。当免疫系统被“惯坏”了,分不清敌我,就会对一些本该无害的物质发起致命攻击 而那些从国外回来就“痊愈”的人,恰恰印证了这一点。脱离那个环境,回到熟悉的故土,过敏症状竟不治而愈。不是人变了,是“水土”变了 所谓“水土不服”,古人只知其一,不知其二。过去以为是人适应不了新地方,如今看来,也可能是新地方的水土“不适应”人——那些过度的工业化产物,那些偏离自然的添加剂,正在与人体发生着难以预料的化学反应。 两克花生就能夺命,听起来匪夷所思,却是活生生的现实。它不是人种的缺陷,不是个体的矫情,而是现代生活方式与古老人体之间的一场错位。当我们用科技改造着食物、空气、水源,甚至微生物环境时,我们的身体也在用各种方式作出回应——有些回应,是致命的 好在身体有惊人的自愈力。回到熟悉的土地,吃回习惯的食物,避开那些过度的“现代化”,许多问题竟悄然化解。这或许告诉我们,真正的健康,不在于征服自然,而在于与自然和谐共处 水土不服,服的是天地,更是人心 #牢A#斯奎奇大王#美国约会#水土不服 #过敏
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鱼蛋白的水到底有多深?市面上的鱼蛋白产品五花八门,偏偏又缺乏统一标准,想买到真正的好货,很多时候全凭厂家良心,买家运气。今天教你三招,一眼看穿好坏,不再交智商税。 第一步,闻气味。 开瓶有鱼腥味只是及格线,真正关键的是这味道留不留得住。可以取少量沾在手上,用清水冲掉,半分钟后凑近闻一闻。如果腥味几乎没了,十有八九是香精勾兑的假货;而真正的纯鱼蛋白,冲洗之后手上依然会留有淡淡的蛋白质腥气,这才是实打实的“体味”。 第二步,看液体状态。 好鱼蛋白是深褐色的胶体,倒出来能拉丝,摇一摇瓶身会挂壁。要是太稀、流得飞快,要么是含量不够,要么是用廉价游离氨基酸凑数;要是稠得像膏状,就要小心增稠剂加多了。更直观的招数是入水测试——兑水后如果像云雾一样慢慢散开,先悬浮再溶解,说明品质在线;如果一下水就秒溶,或者半天化不开,那基本可以pass掉了。 第三步,酒精测活性。 拿点酒精,滴几滴鱼蛋白进去,轻轻搅一搅。真正的蛋白质遇上酒精会发生絮凝反应,絮状物越多越细密,说明小肽含量越高。如果搅了半天没动静,或者只冒了点稀稀拉拉的絮状物,那有效成分恐怕少得可怜。 这三招下来,鱼蛋白是好是坏,基本藏不住了。下次买的时候别光听宣传,动手试试才靠谱。学会了吗? 我们有鱼蛋白原料自己发酵真材实料用的放心 #支持三农服务百姓 #发酵鱼蛋白水肥#创作者中心#水肥发酵 #创作灵感
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亲,2026.1.31周六,早安! 《水中离子态的矿物质为何无法通过“水通道蛋白”?》 【下】 水通道蛋白(AQP)是身体里水分子的“专属绿色通道”,能让水快速穿梭细胞,可偏偏水中离子态矿物质,哪怕是微小的钾离子、钠离子,都没法跟着“搭便车”。 我们已经知道了容易被误解的尺寸问题。单看矿物质的裸离子尺寸似乎能顺利通过“水通道蛋白”。但在水溶液里,离子根本没法“裸奔”。 作为极性分子的水分子,会主动吸附在带电离子周围,给离子裹上一层紧密的“水合壳”——这就像给离子穿了件“水做的外套”,直接让它的有效半径暴涨,形成了第一道物理屏障。 我们还知道:更核心的阻碍是“电荷排斥”这道静电屏障,哪怕钾离子这类水合半径勉强贴近孔径的离子,也会被彻底拒之门外,形成了“选择性过滤器”,相当于给通道装了道“电荷安检门”。这正是水通道蛋白精准筛选的精妙所在。 这道“安检门”有双重拦截术:对钠、钾、钙等阳离子,直接用自身正电荷强力排斥,让它们连通道核心都靠近不了;对氯、碳酸氢根等阴离子,虽有静电吸引,通道中部的谷氨酸-142(带负电)会与入口正电荷形成强电场,强行剥掉离子的“水合壳”,失去保护的裸阴离子又会被中部负电位点反斥。反观水分子,却能畅通无阻。 我们更知道:水分子电中性且尺寸约0.275纳米,刚好适配孔径,还不受电荷排斥影响。通过时,它们会以氧原子在前的特定方向,与通道壁原子形成临时氢键,像“翻跟头”一样高速单向通行,连质子都无法跟随。水通道蛋白就像智能安检门,尺寸筛卡掉穿“水衣”的离子,电荷筛精准拦截带电离子,唯独放行水分子。 综上,离子无法通过是尺寸增大与电荷排斥双重作用的结果,其中电荷排斥起决定性作用。这一设计让细胞既能快速调节水分,又能维持离子平衡,堪称生命微观世界的精妙杰作。 【第58集完毕】 [玫瑰][咖啡][OK][抱拳]
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亲,2026.1.29周四,早安! 《水中离子态的矿物质为何无法通过“水通道蛋白”?》 【上】 水通道蛋白(AQP)是身体里水分子的“专属绿色通道”,能让水快速穿梭细胞,可偏偏水中离子态矿物质,哪怕是微小的钾离子、钠离子,都没法跟着“搭便车”。这事儿不光是尺寸问题,核心还藏着“电荷排斥”的玄机,今天就用大白话拆解这道离子的“通关难题”。 先说说容易被误解的尺寸问题。裸离子本身其实很小,钠离子直径约0.102纳米,钾离子约0.138纳米,氯离子约0.181纳米,而水通道蛋白(AQP1)的孔径有0.28~0.3纳米,单看裸身尺寸,离子们似乎能顺利通过。但在水溶液里,离子根本没法“裸奔”。 作为极性分子的水分子,会主动吸附在带电离子周围,给离子裹上一层紧密的“水合壳”——这就像给离子穿了件“水做的外套”,直接让它的有效半径暴涨。比如钠离子水合半径达0.36纳米,钾离子和氯离子也有约0.33纳米,穿上“外套”后,离子尺寸要么超过孔径,要么勉强贴近,形成了第一道物理屏障。 更关键的是第二重阻碍“电荷排斥”。哪怕有离子侥幸挤过尺寸关卡,通道内的特定结构也会对离子的电荷产生强烈排斥,哪怕是尺寸达标,也会被直接“拒之门外”。这双重考验,让离子态矿物质只能另寻运输路径,没法借水通道蛋白同行。 说到底,水通道蛋白是水分子的“专属通道”,而离子因“穿水衣”变大+电荷被排斥,彻底失去了通行资格。这也解释了为何矿物质运输需要载体蛋白等其他方式,而非依赖水的运输捷径,大自然的生命机制果然精准又奇妙。 【未完待续】 [玫瑰][咖啡][OK][抱拳]
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