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Connexin therapeutics:blocking connexin hemichannel pores is distinct from blocking pannexin channels or gap junctions

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Neural Regeneration Research 2021年第3期16卷 482-488页

作者： Monica L.Acosta Mohd N.Mat Nor Cindy X.Guo Odunayo O.Mugisho Frazer P.Coutinho Ilva D.Rupenthal Colin R.Green School of Optometry and Vision Science University of AucklandAucklandNew Zealand Faculty of Medicine Universiti Sultan Zainal AbidinTerengganuMalaysia Department of Ophthalmology University of AucklandAucklandNew Zealand Buchanan Ocular Therapeutics Unit Department of OphthalmologyAucklandNew Zealand New Zealand National Eye Centre University of AucklandAucklandNew Zealand Centre for Brain Research Faculty of Medical and Health SciencesThe University of AucklandAucklandNew Zealand Brain Research New Zealand–Rangahau Roro Aotearoa AucklandNew Zealand

Compounds that block the function of connexin and pannexin protein channels have been suggested to be valuable therapeutics for a range of *** of these compounds are now in clinical trials,but for many of them,the literature is inconclusive about the molecular effect on the tissue,despite evidence of functional *** the different channel types has distinct physiological and pathological implications and this review describes current knowledge of connexin and pannexin protein channels,their function as channels and possible mechanisms of the channel block effect for the latest therapeutic *** summarize the evidence implicating pannexins and connexins in disease,considering their homeostatic versus pathological roles,their contribution to excesive ATP release linked to disease onset and progression.

关键词： connexin gap junction gap19 hemichannel pannexin retina tonabersat

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Connexin mutation that causes dominant congenital cataracts inhibits channel and hemichannel function in a dominant negative manner

Connexin mutation that causes dominant congenital cataracts ...

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湖北省遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会

作者： Yuanyuan Liu,Fang Zheng~*,Guohua Yang,Shuren Guo,Qiang Chen,Xin Zhou. 1.Center for Gene Diagnosis,Zhongnan Hospital,Wuhan University,Wuhan,Hubei,430071,P.R. China 2.Department of Ophthalmology,Zhongnan Hospital,Wuhan University.Wuhan,Hubei,430071,P.R. China

The connexin(Cx) 50,S276F,mutation is associated with a human dominant congenital cataract;however,the underlying molecular mechanism has not been *** protein-tagged wild type Cx50 and Cx50S276F mutant and 1%triton X-100 solution was used to detect the localization and assembly of Cx50S276F in HeLa cells and human lens epithelial cells(HLE). Cx50S276F mutant was found to form gap junction-like plaques at the cell surface,without transportation,assembly,folding,and oligmerization *** using scrape loading dye transfer methods,we found Cx50S276F expressed in(HLE) failed to induce dye transfer,and prevented wild-type chCx50 from forming functional gap *** contrast to its effect on gap junctions, Cx50S276F mutation has effect on hemichannel activity only in HeLa cells expressing S276F mutant when assayed using low extracellular-Ca induced dye *** conclusion,this dominant congenital cataract-associated Cx50 mutation results non-functional connexin hemichannels and gap junctions in a dominant negative manner.

关键词： Cataract Connexin Gap junction hemichannel Lens

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茧蜂病毒、hemichannel和细胞凋亡间的相互关系

茧蜂病毒、Hemichannel和细胞凋亡间的相互关系

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作者：陈亚彬云南大学

学位级别：硕士

双斑侧沟茧蜂病毒(Microplitis bicoloratus braco virus, MbBV)在抑制寄主先天免疫过程中发挥着重要的作用;而hemichannel作为细胞与细胞之间物质和信号传导的主要通路之一,在调控细胞凋亡的过程中起着重要的作用。然而,我们对茧蜂病毒... 详细信息

双斑侧沟茧蜂病毒(Microplitis bicoloratus braco virus, MbBV)在抑制寄主先天免疫过程中发挥着重要的作用;而hemichannel作为细胞与细胞之间物质和信号传导的主要通路之一,在调控细胞凋亡的过程中起着重要的作用。然而,我们对茧蜂病毒、hemichannel和细胞凋亡三者的相互关系尚不清楚。在本研究中,利用冷冻电镜技术对MbBV的形态学结构以及相关的功能进行分析,发现MbBV核衣壳的大小和半径存在差异,核衣壳的两端有高密度的蛋白质结构。同时,提取MbBV的DNA对其基因组进行测序,获得了239个DNA片段、116个功能基因和17个潜在的环状DNA。在此基础上,深入的对与凋亡相关的信号通路的关键基因进行检测,发现hemichannel和P13K信号通路中的inx4和p110的被显著抑制,表明hemichannel和P13K信号通路受到MbBV的调控,并且MbBV的感染还导致了细胞hemichannel的关闭。为了深入的研究hemichannel和细胞凋亡信号传递的相互关系,我们利用构建好的N端延长的重组杆状病毒reBac-Nte-inx2和reBac-Nte-inx3感染细胞。发现Nte-inx2和Nte-inx3细胞系的hemichannel关闭了,同时减少了细胞的早期凋亡,然而,hemichannel的关闭并没有改变细胞凋亡的命运。综上所述,茧蜂病毒可以通过调控hemichannel的关闭,从而减少邻近细胞的早期凋亡,但是并不能改变细胞凋亡的命运。

关键词：双斑侧沟茧蜂病毒 hemichannel 细胞凋亡 PI3K信号通路

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Emerging roles of connexin hemichannels in gastrointestinal and liver pathophysiology

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World Journal of Gastrointestinal Pathophysiology 2010年第4期1卷 115-117页

作者： Mathieu Vinken Tamara Vanhaecke Vera Rogiers Department of Toxicology Faculty of Medicine and PharmacyVrije Universiteit Brussel

Connexin hemichannels have long been considered asmere structural precursors for gap *** the last decade,it has become clear that they also act as individual channels,connecting the intracellular compartment and the extracellular *** of connexin hemichannel functionality may result in disturbance of homeostasis,as exemplified in the current paper for the intestine and the *** in this field still has a number of shortcomings,of which some are also discussed here.

关键词： hemichannel Connexin Pathophysiology

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斜纹夜蛾inx1,inx4基因的克隆及表达载体构建

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环境昆虫学报 2015年第5期37卷 970-978页

作者：刘信毅罗开珺云南大学生命科学学院云南省高校动物遗传多样性和进化重点实验室昆明650091

无脊椎动物innexin(inx)基因是生物进化上高度保守的基因,区别于脊椎动物的connexin。Inx基因可在细胞膜表面形成功能性的半通道蛋白hemichannel和间隙连接蛋白gap junction,这两种蛋白都与信号传导,胚胎发育,神经系统分化等功能相关。... 详细信息

无脊椎动物innexin(inx)基因是生物进化上高度保守的基因,区别于脊椎动物的connexin。Inx基因可在细胞膜表面形成功能性的半通道蛋白hemichannel和间隙连接蛋白gap junction,这两种蛋白都与信号传导,胚胎发育,神经系统分化等功能相关。本研究在斜纹夜蛾Spodoptera litura血细胞转录组数据中发现特异的inx1,inx4序列,通过RT-PCR克隆出了Spli-inx1,Spli-inx4,经过比对,确定它们都属于保守的inx基因家族,具有四个保守的跨膜结构域,两个胞外环,一个胞内环,一个位于第二个跨膜结构域前端的YYQWV基序及在胞外环上各有2个半胱氨酸残基。其中,Spli-inx1开放阅读框全长1086 bp,编码361个氨基酸;Spli-inx4开放阅读框全长1116 bp,编码371个氨基酸。构建了包含ORF全长编码区的原核表达载体及真核表达载体,经Western blot证明Spli-inx1和Spli-inx4均可在大肠杆菌及鳞翅目昆虫High Five,Sf9和Spli221细胞系中的表达,初步探索了它们在细胞中的结构和功能。为深入研究Spli Inx1和Spli Inx4的功能奠定基础。

关键词：斜纹夜蛾 innexin hemichannel 原核表达真核表达

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SpliInx1和SpliInx4与先天免疫抑制相互关系的研究

SpliInx1和SpliInx4与先天免疫抑制相互关系的研究

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作者：刘信毅云南大学

学位级别：硕士

无脊椎动物innexin (inx)基因是生物进化上高度保守的基因,区别于脊椎动物的connexin。 Inx基因可在细胞膜表面形成功能性的通道蛋白hemichannel,并与信号传导,胚胎发育,神经系统分化等功能相关。本研究在斜纹夜蛾Spodoptera litura血... 详细信息

无脊椎动物innexin (inx)基因是生物进化上高度保守的基因,区别于脊椎动物的connexin。 Inx基因可在细胞膜表面形成功能性的通道蛋白hemichannel,并与信号传导,胚胎发育,神经系统分化等功能相关。本研究在斜纹夜蛾Spodoptera litura血细胞转录组数据中发现了特异的inxl, inx4序列,通过RT-PCR克隆出了Splilnxl, Splilnx4,经过比对,确定它们都属于保守的inx基因家族。具有四个保守跨膜结构,两个胞外环一个胞内环,一个位于第二个跨膜结构域前端的YYQWV基序及在胞外环上各有2个半胱氨酸残基。其中,Splilnxl开放阅读框全长1086bp,编码361个氨基酸;Splilnx4开放阅读框全长1116bp,编码371个氨基酸。构建了包含ORF全长编码区的原核表达载体及真核表达载体,经Western blot证明Splilnxl和Splilnx4均可在大肠杆菌及鳞翅目昆虫High Five,Sf9和Spli221细胞系中表达。实时荧光定量PCR检测了SpliInxl, SpliInx4在血淋巴,神经,脂肪体,中肠,卵巢和精巢中的表达分布。提取了被双斑侧沟茧蜂寄生后0-7天的斜纹夜蛾血淋巴,用实时荧光定量PCR检测了inxs基因,p53,p110, CypD在被寄生后的表达量,探讨了inxs基因与P13K信号通路及其它与凋亡相关基因在先天免疫抑制过程中的表达变化。同时发现了SpliInx4对于斜纹夜蛾生殖系统发育的重要作用。而后构建了inxs基因的稳定表达细胞系,证明了inxs的表达均定位于细胞膜,而且在细胞质蛋白中SpliInx3的表达最为明显,在对细胞内磷酸根的荧光探针检测中发现inx蛋白在细胞内均有磷酸化现象。在转染过程中发现SpliInx1和Splilnx4导致了Sf9和Spli221细胞系凋亡,抑制PI3K/AKT信号通路,激活了Caspase途径导致凋亡。最后我们模拟了病毒感染细胞实验,构建了Bac-inx2和Bac-inx3病毒载体,并通过荧光探针发现SpliInx3去磷酸化作用最为明显,磷酸根离子与细胞凋亡密切相关。

关键词： hemichannel Innexin 细胞凋亡免疫抑制

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斜纹夜蛾血细胞inx2和inx3基因的克隆及功能初探

斜纹夜蛾血细胞inx2和inx3基因的克隆及功能初探

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作者：刘甜云南大学

学位级别：硕士

前期研究报道了昆虫血细胞表面存在有功能活性的hemichannel,能进行细胞内与细胞外的信号转导和物质交流。这种特殊的细胞表面通道蛋白最早被发现于脊椎动物,命名为connexin,后来在无脊椎动物中也发现这类蛋白,称为innexin (invertebrat... 详细信息

前期研究报道了昆虫血细胞表面存在有功能活性的hemichannel,能进行细胞内与细胞外的信号转导和物质交流。这种特殊的细胞表面通道蛋白最早被发现于脊椎动物,命名为connexin,后来在无脊椎动物中也发现这类蛋白,称为innexin (invertebrate connexin, innexin)。一个hemichanel由六个innexin蛋白构成,而每一个innexin蛋白则包含了四个跨膜结构域(Transmembrane domain, TM)、两个胞外环、一个胞内环以及C-端结构域和N-端结构域。本论文延续前期的工作,深入研究构成hemichannel的功能基因innexin,首次从斜纹夜蛾Spodoptera litura血淋巴中克隆得到innexin2(Spli-inx2)和innexin3(Spli-inx3)基因,其中，Spli-inx2编码359个氨基酸(amino acid, aa),蛋白分子量为41.5kDa;Spli-inx3编码386个氨基酸,蛋白分子量为43.8kDa。软件预测表明,两者均有四个跨膜结构域;序列比对及系统进化树的构建,表明我们获得的Spli-inx2和Spli-inx3基因,属于保守的innexin基因家族。本研究成功构建了Spli-inx2和Spli-inx3基因的真核表达载体pIZT/V5-His-Spli-inx2和pIZT/V5-His-Spli-inx3,并转染至Hi5、Sf9、Spli221和Bm12四个鳞翅目昆虫细胞系,利用融合蛋白标签V5抗体进行Western blot检测,结果表明,Spli-inx2和Spli-inx3基因均能在四种细胞中表达,且细胞免疫荧光的实验进一步确定SpliINX2和SpliINX3蛋白主要分布在细胞质和细胞膜。SpliINX2和SpliINX3蛋白在不同的细胞系表达后,表现出不同的细胞生理变化。在Hi5细胞中,通过使用博莱霉素(zeocin),成功地筛选了稳定表达SpliINX2和SpliINX3蛋白的细胞系Hi5-Inx2和Hi5-Inx3,并提取稳定表达细胞系的膜蛋白,利用融合蛋白标签V5抗体进行Western blot检测,结果表明,SpliINX2和SpliINX3蛋白能够正确定位到细胞膜表面,而深入的dye uptake实验表明定位于膜表面的SpliINX2和SpliINX3均能形成功能性的hemichannel;在同源细胞系Spli221中未能建立稳定表达细胞系;在表达了SpliINX2和SpliINX3蛋白的Sf9细胞出现了凋亡特征;Bm12细胞则出现了明显的聚集现象。上述研究结果初步表明,SpliINX2和SpliINX3蛋白形成hemichannel,传递细胞信号,其通路可能与细胞聚集、细胞凋亡途径相关。

关键词：斜纹夜蛾细胞免疫信号通路 hemichannel innexins

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Role of connexin-related signalling in hepatic homeostasis and its relevance for liver-based in vitro modelling

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World Journal of Gastrointestinal Pathophysiology 2011年第5期2卷 82-87页

作者： Mathieu Vinken Department of Toxicology Faculty of Medicine and PharmacyVrije Universiteit Brussel

Direct intercellular communication mediated by gap junctions constitutes a major regulatory platform in the control of hepatic *** gap junctions are composed of two hemichannels of adjacent cells which are built up by connexin proteins,in casu *** Vinken,Pofessor at the Department of Toxicology of the Free University BrusselsBelgium,was one of the first investigators to demonstrate that hepatic connexin expression is controlled by epigenetic *** particular,he found that inhibitors of histone deacetylase enzymes enhance Cx32 production and gap junction activity in cultures of primary hepatocytes,a finding that is of importance for liver-based in vitro *** *** Vinken's recent work is focussed on the elucidation of the role of connexin proteins and their channels in the hepatocyte life *** attention is paid to apoptosis in this context,whereby it has been found that Cx32 hemichannels control the termination of induced cell death in cultures of primary hepatocytes. Overall,Professor *** Vinken's research can be considered as an important contribution to the field of hepatic connexin physiology.

关键词： Connexin hemichannel Gap junction Primary hepatocyte In vitro modelling Epigenetics Histone modifications Cell death Apoptosis Hepatotoxicity

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