Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/59042
標題: 利用測量細胞膜兩端之電導度決定細胞膜上間隙連接通道之數目
A Cell-Pair Conductance Model Determines the Total Number of Gap Junctional Channels on An Intercellular Membrane
作者: 張厚謙
關鍵字: 化學工程類
基礎研究
摘要: 間隙連接(Gap Junction)是目前所知唯一能在細胞之間直接交換分子量高達1kD的分子之跨細胞通道。染料注加實驗已被廣泛地採用來探討間隙連接在細胞訊息傳遞所扮演的角色(Veenstra et al., 1995; Cao et al., 1998; Valiunas et al., 2002)但絕大部分是定性(Qualitative)的研究分析,少有定量化(Quantitative)的研究(Weberet al., 2004)。透過Gap Junction channel 的分子滲透及選擇機制可以用流體力學模型加以量化,本研究計畫是定量化細胞間物質傳遞研究不可或缺的重要環節。此系列染料注加實驗目的在於導出絕對(或至少相對)的單一間隙連接通道之滲透係數(Ppore)對於不同的通道組成與不同的染料分子(Probes)之大小、形狀、帶電量及其他生理因素的影響。在以螢光染料注加實驗決定間隙連結(Gap Junction)的單一通道滲透速率時,一個極待克服的困難便是如何將可滲透生物膜的總滲透係數(Pjunc)轉換為單一間隙連結通道(Gap Junction Channels)的滲透度(Ppore)。可滲透生物膜的總滲透係數(Pjunc)代表許多分佈於膜上的通道平行容許分子通過的集合效應。所以一特定的膜滲透係數可能導因於膜上存在大量低滲透度的通道,亦有可能是導因於少量高滲透度的通道。這個問題可以經由測量細胞間的膜導電度及已知間隙連結通道的單一導電度計算出通道總數來加以克服(Steinberg etal .,1994 ; Traub et al., 1994 ; Elfgang et al., 1985 ; Veenstra et al., 1995 ; Cao et al .,1998)。可滲透生物膜的總滲透係數Pjunc 與單一間隙連接通道Ppore 存在以下關係,junc pore pore mem P N (AP) / A (1)其中Npore 為相鄰細胞間開啟的通道總數,Amem 及Apore 分別為膜面積及通道截面積。根據Eq. (1) 若已知Npore 則可由Pjunc 計算出(AP)pore,即單一間隙連接通道的滲透係數與其截面積之乘積。因此細胞間可滲透膜的電導度量測通常與染料加注實驗同時進行, 以量化成功表現在可滲透膜上的間隙連接通道數目。一旦可以將連通且開啟的Gap JunctionChannel 加以計量,便可以由Pjunc 推導出單一通道的滲透係數值,而非僅是不同染料分子的滲透係數的相對大小。在電導度測量實驗中細胞膜電導度Gobs 定義為跨膜電流(Ij )與細胞間電位差(V )total 之比值obs j total G I /(V )然而Gobs 並不能簡化為Npore 與γpore 乘積,因為膜電阻並非唯一的電阻來源,其他電阻也必須一併考慮(如細胞質電阻),因此(V )total 將會超過膜兩端的電位差(V )junc。電導度Gobs 結合文獻中已知的單一間隙連接通道電導度γpore 可計算出開啟通道數目Npore。所以本研究計畫可以為後續的間隙連接滲透現象的相間研究奠定良好之基礎。
URI: http://hdl.handle.net/11455/59042
其他識別: NSC94-2214-E005-012
文章連結: http://grbsearch.stpi.narl.org.tw/GRB/result.jsp?id=1142792&plan_no=NSC94-2214-E005-012&plan_year=94&projkey=PB9408-3948&target=plan&highStr=*&check=0&pnchDesc=%E5%88%A9%E7%94%A8%E6%B8%AC%E9%87%8F%E7%B4%B0%E8%83%9E%E8%86%9C%E5%85%A9%E7%AB%AF%E4%B9%8B%E9%9B%BB%E5%B0%8E%E5%BA%A6%E6%B1%BA%E5%AE%9A%E7%B4%B0%E8%83%9E%E8%86%9C%E4%B8%8A%E9%96%93%E9%9A%99%E9%80%A3%E6%8E%A5%E9%80%9A%E9%81%93%E4%B9%8B%E6%95%B8%E7%9B%AE
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