用肌集钙蛋白传导离子的电导体和方法技术

提供了一种体外电导体。所述体外电导体可以包括至少两个肌集钙(calsequestrin,CSQ)蛋白分子。所述CSQ蛋白分子可以连接形成卷须、网络结构或生物通道结构。提供了一种包括所述体外电导体的电子装置。提供了一种包括所述体外电导体的离子晶体管。还提供了一种将离子从离子源传导到离子池的体外方法。所述方法包括提供包括至少两个CSQ蛋白分子的电导体并通过所述电导体将离子传导至离子池。其中所述CSQ蛋白分子连接以形成卷须、网络结构或生物通道结构。构。构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用肌集钙蛋白传导离子的电导体和方法


[0001]本申请总体上涉及分子生物学和电子学，特别涉及包括肌集钙(calsequestrin,CSQ)蛋白的电导体以及通过CSQ蛋白分子传导离子的方法。

技术介绍

[0002]电导体通常指允许电流流动的物体。电流可由电子、离子或其组合的流动产生。电子装置可以包括一个或以上电导体，以实现特定功能，例如产生光、产生热、检测信号、发送信号、移动等。在一些应用中，电子装置可以设计成小尺寸，例如芯片、生物医学植入装置。这种电子装置可以基于微米级或纳米级的电导体来制造。
[0003]蛋白或肽是具有微米级或纳米级大小的天然生物分子，这使蛋白或肽成为产生微观结构或纳米结构的合适材料。CSQ是一种能够在肌肉的兴奋
‑
收缩耦合中周期性结合和释放钙离子(Ca
2+
)的蛋白。CSQ蛋白可聚集成二聚体、四聚体等，并形成带负电的结构以结合Ca
2+
。因此，期望提供包括CSQ蛋白的电导体和使用至少两个CSQ蛋白传导离子的方法。

技术实现思路

[0004]根据本申请的一个方面，提供了一种体外电导体。
[0005]在一些实施例中，CSQ蛋白分子可以包括利用分子间相互作用形成卷须或网络结构的CSQ1分子。
[0006]在一些实施例中，CSQ蛋白分子可以形成包括CSQ蛋白二聚体的生物通道结构，所述CSQ蛋白二聚体包括两个CSQ分子，其中任意一个为CSQ1分子或CSQ2分子。
[0007]在一些实施例中，CSQ蛋白二聚体可以包括两个利用分子间相互作用形成生物通道结构的CSQ1分子。
[0008]在一些实施例中，CSQ蛋白二聚体可以包括两个利用分子间相互作用形成生物通道结构的CSQ2分子。
[0009]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括与SEQ ID NO:1具有至少95％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:1由不含氨基酸1
‑
19的人类CSQ2蛋白序列组成。
[0010]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括与SEQ ID NO:1具有至少99％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:1由不含氨基酸1
‑
19的人类CSQ2蛋白序列组成。
[0011]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括与SEQ ID NO:2具有至少95％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:2由不含氨基酸1
‑
19的大鼠CSQ2蛋白序列组成。
[0012]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括与SEQ ID NO:2具有至少99％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:2由不含氨基酸1
‑
19的大鼠CSQ2蛋白序列组成。
[0013]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括一个或以上氨基酸突变，所述一个或以上氨基酸突变可以增强或降低生物通道结构的导电性。
[0014]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括一个位于全长人类或大鼠CSQ2蛋白序列中定义的309位氨基酸处的D(Asp)到N(Asn)的突变。
[0015]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个包括一个D(Asp)到C(Cys)的突变，所述D(Asp)到C(Cys)的突变可以促进生物通道结构与外部构件之间的连接。
[0016]在一些实施例中，D(Asp)到C(Cys)的突变位于全长人类或大鼠CSQ2蛋白序列中定义的348位氨基酸处。
[0017]在一些实施例中，连接可以包括一个或以上二硫键。
[0018]在一些实施例中，外部构件可以是另一个CSQ2二聚体。
[0019]在一些实施例中，外部构件可以是包括纳米间隙的电子装置。
[0020]在一些实施例中，体外电导体是离子导体。
[0021]在一些实施例中，离子导体可以被配置为用于传导阳离子。
[0022]在一些实施例中，阳离子可以是钙离子。
[0023]在一些实施例中，体外电导体可以位于具有促进CSQ2蛋白二聚化的钙离子浓度的介质中。
[0024]根据本申请的另一方面，提供了一种包括上述体外电导体的电子装置。
[0025]在一些实施例中，电子装置可以进一步包括包括能够提供或接受阳离子的组合物一种阳离子源或阳离子库。
[0026]在一些实施例中，电子装置还可以包括将阳离子源或阳离子库与外部环境隔离的封闭结构。
[0027]在一些实施例中，电子装置可以进一步包括接触或接近生物通道结构的栅电极，所述栅电极被配置为施加足够的电场以诱导电流通过体外电导体。
[0028]根据本申请的另一方面，提供了一种离子晶体管。所述离子晶体管可以包括上述体外电导体。
[0029]根据本申请的另一方面，提供了一种将离子从离子源传导到离子池的体外方法。所述方法可以包括提供包括至少两个CSQ蛋白分子的电导体，并通过电导体将离子传导至离子池。所述CSQ蛋白分子可以连接以形成卷须、网络结构或生物通道结构。
[0030]在一些实施例中，CSQ蛋白分子可以包括利用分子间相互作用形成卷须的CSQ1分子。
[0031]在一些实施例中，CSQ蛋白分子可以形成包括CSQ蛋白二聚体的生物通道结构。所述CSQ蛋白二聚体可以包括两个CSQ分子，其中任意一个为CSQ1分子或CSQ2分子。
[0032]在一些实施例中，CSQ蛋白二聚体可以包括两个利用分子间相互作用形成所述生物通道结构的CSQ1分子。
[0033]在一些实施例中，CSQ蛋白二聚体可以包括两个利用分子间相互作用形成所述生物通道结构的CSQ2分子。
[0034]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括与SEQ ID NO:1具有至少95％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:1由不含氨基酸1
‑
19的人类CSQ2蛋白序列组成。
[0035]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括与SEQ ID NO:1具有至少99％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:1由不含氨基酸1
‑
19的人类CSQ2蛋白序列组成。
[0036]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括与SEQ ID NO:2具有至少95％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:2由不含氨基酸1
‑
19的大鼠CSQ2蛋白序列组成。
[0037]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个可以包括与SEQ ID NO:2具有至少
99％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:2由不含氨基酸1
‑
19的大鼠CSQ2蛋白序列组成。
[0038]在一些实施例中，CSQ2蛋白分子中的至少一个包括一个或以上氨基酸突变，所述一个或以上氨基酸突变可以增强或降低生物通道结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括至少两个肌集钙(CSQ)蛋白分子的体外电导体，其特征在于，所述CSQ蛋白分子连接以形成卷须、网络结构或生物通道结构。2.根据权利要求1所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ蛋白分子包括利用分子间相互作用形成所述卷须或所述网络结构的CSQ1分子。3.根据权利要求1所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ蛋白分子形成包括CSQ蛋白二聚体的生物通道结构，所述CSQ蛋白二聚体包括两个CSQ分子，其中任意一个为CSQ1分子或CSQ2分子。4.根据权利要求3所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ蛋白二聚体包括两个利用分子间相互作用形成所述生物通道结构的CSQ1分子。5.根据权利要求3所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ蛋白二聚体包括两个利用分子间相互作用形成所述生物通道结构的CSQ2分子。6.根据权利要求5所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ2蛋白分子中的至少一个包括与SEQ ID NO:1具有至少95％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:1由不含氨基酸1
‑
19的人类CSQ2蛋白序列组成。7.根据权利要求6所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ2蛋白分子中的至少一个包括与所述SEQ ID NO:1具有至少99％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:1由不含氨基酸1
‑
19的人类CSQ2蛋白序列组成。8.根据权利要求5所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ2蛋白分子中的至少一个包括与SEQ ID NO:2具有至少95％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:2由不含氨基酸1
‑
19的大鼠CSQ2蛋白序列组成。9.根据权利要求8所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ2蛋白分子中的至少一个包括与所述SEQ ID NO:2具有至少99％相似度的氨基酸序列，所述SEQ ID NO:2由不含氨基酸1
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19的大鼠CSQ2蛋白序列组成。10.根据权利要求5
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9中任一项所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ2蛋白分子中的至少一个包括一个或以上氨基酸突变，所述一个或以上氨基酸突变可以增强或降低所述生物通道结构的导电性。11.根据权利要求5
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9中任一项所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ2蛋白分子中的至少一个包括一个位于全长人类或大鼠CSQ2蛋白序列中定义的309位氨基酸处的D(Asp)到N(Asn)的突变。12.根据权利要求5
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11中任一项所述的体外电导体，其特征在于，所述CSQ2蛋白分子中的至少一个包括一个D(Asp)到C(Cys)的突变，所述D(Asp)到C(Cys)的突变可以促进所述生物通道结构与外部构件之间的连接。13.根据权利要求12所述的体外电导体，其特征在于，所述D(Asp)到C(Cys)的突变位于全长人类或大鼠CSQ2蛋白序列中定义的348位氨基酸处。14.根据权利要求12
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13中任一项所述的体外电导体，其特征在于，所述连接包括一个或以上二硫键。15.根据权利要求12
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13中任一项所述的体外电导体，其特征在于，所述外部构件是另一个CSQ2二聚体。16.根据权利要求12
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13中任一项所述的体外电导体，其特征在于，所述外部构件是包
括纳米间隙的电子装置。17.根据权利要求1
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12中任一项所述的体外电导体，其特征在于，所述体外电导体为离子导体。18.根据权利要求17所述的体外电导体，其特征在于，所述离子导体被配置为用于传导阳离子。19.根据权利要求18所述的体外电导体，其特征在于，所述阳离子是钙离子。20.根据权利要求5
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19中任一项所述的体外电导体，其特征在于，所述体外电导体位于具有促进CSQ2蛋白二聚化的钙离子浓度的介质中。21.一种电子装置，包括如权利要求1
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20中任一项所述的体外电导体。22.根据权利要求21所述的电子装置，还包括：包括能够提供或接受阳离子的组合物的一种阳离子源或阳离子库。23.根据权利要求21
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22中任一项所述的电子装置，还包括：将所述阳离子源或阳离子库与外部环境隔离的封闭结构。24.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世强，范雪新，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：