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World File Search System离子通道
解锁大脑的锌代码
Zn 2+跨神经元膜的转运依赖于两类的过渡金属转运蛋白：ZNT（SLC30）和ZIP（SLC39）家族。这些蛋白质的功能分别降低和增加胞质Zn 2+水平。Znt和Zip转运蛋白的功能障碍会改变细胞内Zn 2+水平，从而产生有害影响。 在神经元中，Zn 2+水平的失衡已被视为阿尔茨海默氏病和神经退行性等疾病的危险因素，强调了Zn 2+稳态在神经病理学中的关键作用。 此外，Zn 2+调节质膜蛋白的功能，包括离子通道和受体。 Zn 2+水平的变化，在质膜的两侧，深远影响了控制细胞发育，分化和存活的信号通路。 本综述集中在神经元Zn 2+稳态的最新发展上，包括Zn 2+ dyshomeostasis在神经系统疾病中的影响，治疗方法以及Zn 2+作为大脑中神经递质的越来越认识的作用。Znt和Zip转运蛋白的功能障碍会改变细胞内Zn 2+水平，从而产生有害影响。在神经元中，Zn 2+水平的失衡已被视为阿尔茨海默氏病和神经退行性等疾病的危险因素，强调了Zn 2+稳态在神经病理学中的关键作用。此外，Zn 2+调节质膜蛋白的功能，包括离子通道和受体。Zn 2+水平的变化，在质膜的两侧，深远影响了控制细胞发育，分化和存活的信号通路。本综述集中在神经元Zn 2+稳态的最新发展上，包括Zn 2+ dyshomeostasis在神经系统疾病中的影响，治疗方法以及Zn 2+作为大脑中神经递质的越来越认识的作用。
生物学研究兴趣...
高级项目学生 2020-21 年期间，生物系的 11 名教员将为高级项目学生提供指导。他们是：Casey Bradshaw-Wilson 博士、Lauren French 博士、Brad Hersh 博士、Tricia Humphreys 博士、Mahita Kadmiel 博士、Ron Mumme 博士、Margaret Nelson 博士、Lauren Rudolph 博士、Yee Mon Thu 博士、Matthew Venesky 博士和 Lisa Whitenack 博士。他们实验室提供的研究机会以及他们的高级项目学生通常从事的研究活动类型如下。（Catharina Coenen 博士和 Becky Dawson 博士将不会在 2020-21 年期间为高级研究生提供指导。） ___________________________________________________________________________________________ CASEY BRADSHAW-WILSON 我的研究兴趣主要在淡水生态学和爬虫学，但我也与学生一起合作过更一般的生态学项目（水生生物之外）。 我还对研究栖息地丧失、破碎化和改变对蝾螈运动模式和数量的影响感兴趣。我个人的研究是调查入侵鱼类物种（圆虾虎鱼）对当地动物群（水生大型无脊椎动物、鱼类、两栖动物和贻贝）的影响。综合项目通常包括秋季的实地研究和冬季的后续实验室实验和数据分析。鉴于我在野生动物和渔业方面的背景，综合学生可以在生态研究领域有广泛的主题。 ___________________________________________________________________________________________ 劳伦·弗伦奇 我的研究兴趣属于细胞和分子神经科学的总标题。我感兴趣的是探索是什么让单个神经元彼此独特，它们如何“交谈”以在神经系统中传递信息，以及药物和毒素如何影响它们的功能。我实验室的项目涉及神经生理学和分子生物学技术。药理学对神经系统的研究至关重要；了解离子通道等蛋白质如何促进正常功能，并发现病理状况背后的机制。其中一个项目涉及一种狩猎蜗牛，其毒液非常复杂且有效，仅作用于猎物的神经系统。许多蜗牛毒液化合物既可用于医学，也可用于基础研究。我的目标是找到针对某些特定钙和钾离子通道的药剂，以进一步了解这些蛋白质在神经系统中的作用。另一个项目涉及一种称为 BK 通道的离子通道及其在阿尔茨海默病病理学中的可能作用。研究表明，这种通道的活动受到一种称为淀粉样蛋白β的蛋白质的抑制。我感兴趣的是描述这种相互作用并发现肽如何影响通道行为。另一项研究涉及将小龙虾作为研究成年神经发生的模型生物。我们过去认为神经系统只能在发育过程中产生新的神经细胞，但现在我们知道神经发生在动物的一生中都在大脑的某些区域进行。我对研究这一过程背后的机制以及如何促进或抑制这一过程很感兴趣。 ___________________________________________________________________________________________
脑切片中扩散去极化的多尺度计算机建模
图 1：扩展的多尺度模型。组织尺度：脑切片中 36 · 10 3 个神经元（粉色圆圈）中的几个浸没在浴槽中；神经胶质细胞未明确建模，而是表示为每个 ECS 体素中的汇场。细胞尺度：每个神经元都有离子通道、2 个共交换器；Na + /K + 泵（星号表示 ATP/O 2 依赖性）离子在每个神经元内混合均匀（无细胞内扩散）。蛋白质尺度：表格（右）显示控制神经元和神经胶质细胞场中内在机制活动的物种。[离子] 尺度：离子根据菲克定律在 ECS 体素之间扩散，扩散系数见表 1。
电压忆阻器
脑机接口（BCI）可以建立大脑与外部设备之间的信息交互，从而实现对活体生物组织行为的有效控制和协调，最终实现生物智能与人工智能的完美融合。[1,2]大脑作为神经系统中最高级的部分，在多维信息处理、智能计算与决策方面具有极高的效率和极低的功耗，这主要归功于神经元之间复杂的连接。[3–7]作为大脑计算引擎的神经元通过突触紧密连接（图1 a）。在生物突触中，传递到突触前神经元的神经电刺激（动作电位）导致电压门控Ca 2 +通道的开放，导致Ca 2 +离子内流，进而诱导胞吐的发生，促进神经递质的释放到突触间隙。来自突触间隙的神经递质在突触后质膜被NMDA和AMPA受体/离子通道接收，导致离子通道的开放或关闭，最终离子内流进入突触后神经元并建立突触后电位，这表明该过程在调节突触后细胞膜电导和膜电位的快速变化中起着重要作用（图1b）。[2,7–9]在此过程中，产生动作电位时膜电位的变化可分为静息、去极化、复极化和超极化四个阶段，如图1c和表1所示。如我们所见，生物系统的实际工作电压要求约为50–120 mV（生物电压）。 [10,11] 另一方面，基于与生物神经系统高度相似的忆阻器的类脑神经形态器件研究取得了重要进展，从根本上突破了冯·诺依曼瓶颈，真正实现了存储与计算的一体化。值得注意的是，受到生物大脑高效计算、低功耗的启发，忆阻器的工作电压与生物系统所需的生物电压相匹配，可以高效地处理复杂信息并进行进一步决策，为与生命体的连接和通信奠定基础。
神经传递：神经递质、通道和转运体的介绍 Blanton 幻灯片 1（标题幻灯片 1）：下午好，您可能还记得
神经传递：神经递质、通道和转运蛋白简介 Blanton 幻灯片 1（标题幻灯片 1）：下午好，您可能还记得，上一节课我讲了非甾体抗炎药，但以防万一，请允许我重新介绍一下自己，我叫 Michael Blanton，是药理学和神经科学系的教授。今天，我将对神经传递进行一般性介绍，重点介绍通道和转运蛋白的多样性、结构和功能。在接下来的一个小时里，Josh Lawrence 博士将对神经传递进行回顾，重点介绍膜电位、动作电位以及突触可塑性。我将介绍的材料在 Purves 神经科学教科书（神经科学第 5 版，Dale Purves 等人，2012 年）的第 4 章和第 6 章中介绍，事实上，我将使用的大多数幻灯片都直接来自教科书。话虽如此，您可能还记得我的 NSAID 讲座，我已经写下了我的讲稿，这应该可以在 Sakai 上找到。因此，要学习我的材料，我会先阅读神经科学教科书中的两章，然后将大部分时间集中在我的 ppt 和讲稿上。通道和转运蛋白当然是神经生理学和突触传递的关键因素，大多数中枢神经系统药物都针对这些蛋白质。但是，让我尝试通过一个例子来说明为什么我认为让您充分了解这些参与者如此重要：幻灯片 2：GABA ARA 氯离子传导配体门控离子通道：γ-氨基丁酸或 GABA 是中枢神经系统的主要抑制性神经递质，而 GABA A 受体是许多重要药物的主要靶点 - 示例 1：当我在下一个小时给您讲授全身麻醉药时，一致的看法是，全身麻醉药（丙泊酚、异氟烷、依托咪酯等）的大部分效果是通过它们对 GABA AR 的作用介导的，GABA AR 是一种氯离子传导配体门控离子通道。氯离子进入神经元的运动使膜超极化，使兴奋电流更难导致动作电位；
Michael Morgan、Juliane W. Schott、Axel Rossi、Christian Landgraf、Athanasia Warnecke、Hinrich Staecker、Anke Lesinski-Schiedat、Brigitte Schlegelberg
摘要：听觉过程涉及一系列事件。外耳捕获声音的能量，并通过外耳道进一步传输到中耳。在中耳，声波被转换成鼓膜和听小骨的运动，从而放大压力，使其足以引起耳蜗液的运动。耳蜗内的行波导致内耳毛细胞去极化，进而释放神经递质谷氨酸。从而，螺旋神经节神经元被激活，通过听觉通路将信号传输到初级听觉皮层。这种复杂的机械感觉和生理机制组合涉及许多不同类型的细胞，其功能受许多蛋白质的影响，包括参与离子通道活动、信号转导和转录的蛋白质。在过去 30 年中，超过 150 个基因的致病变异被发现与听力损失有关。听力损失影响着全球超过 4.6 亿人，目前
局部组织力学控制心脏起搏器细胞胚胎图案
心脏起搏器细胞（CPC）启动了驱动心脏节奏跳动的电脉冲。cpcs居住在一种良好的，富含ECM的微环境中，称为Sinoatrial节点（SAN）。令人惊讶的是，关于SAN的生物化学组成或机械性能以及心脏影响CPC功能中的独特结构特征如何保持鲜为人知。在这里，我们已经确定了SAN的开发涉及构建“软”大分子ECM，该ECM专门封装了CPC。此外，我们证明，对胚胎CPC的底物刚度高于体内测量的质子刚度会导致CPC自动性所需的HCN4和NCX1离子通道的相干电振荡和失调。共同表明，局部力学在维持胚胎CPC函数方面起着关键作用，同时定义了对于胚胎CPC成熟最佳的材料属性范围。
细胞年龄对细胞外基质治疗结果的影响
图2 ICM年龄依赖性转录改变（a）基因表达数据的主成分分析（PCA），描述了年轻和老化ICM的群体关系。（b）ICMS的预选为58个心脏和衰老的特定基因的差异表达水平。（c – g）与CM行为不同特征的关键基因的热图：（c）肌膜，（d）钙（Ca2+）循环和核质网（SR），（e）离子通道，（F）ECM沉积和（G）应力响应。（h）统计上改变的ICM的基因表达。使用单向ANOVA进行了统计分析，并进行了HOC Tukey测试。*** <0.001，** p <0.01， *p <0.05，n = 6汇总为2个技术重复。数据表示为平均值±标准偏差（SD）。（i）显示kegg途径的蛋白质组。
引用本文：Skelding KA、Barry DL、Theron DZ、Lincz LF。针对双孔通道 2 在癌症进展和转移中的作用。探索靶向
最近，人们开始认识到 Ca 2+ 信号传导，特别是 Ca 2+ 通道在癌细胞功能的关键事件（例如增殖、转移、自噬和血管生成）中的重要性。特别值得注意的是双孔通道 (TPC)，这是一组最近发现的 Ca 2+ 通道，位于内溶酶体系统内。TPC2 最近成为具有重要病理生理相关性的细胞内离子通道，特别是在癌症中，人们开始对其作为抗癌药物靶标的作用产生兴趣。本文概述了 TPC2 与癌症相关的功能并讨论了其作为治疗干预靶标的潜力，包括对 TPC2 抑制剂、柚皮素、粉防己碱和维拉帕米用于治疗各种癌症的临床试验的总结。