柴油机喷油器常见故障及维修要点
间，被漂白和未被漂白的视紫红质分子就互相扩散、混合分布了（图6－11），从中计
算出视紫红质分子的扩散系数为5 10-9cm2/s 。测量其他膜蛋白时，可以把荧光素经特
异性抗体连接到该膜蛋白分子上，也可以用重组DNA技术使膜蛋白与绿色荧光蛋白
（GFP）融合后表达。小块区域内膜蛋白上的荧光物质被激光束照射后漂白，邻近区域
未漂白的膜蛋白就扩散进入漂白区域，荧光复原所花的时间就用这种技术得到测量。与
此互补的一种技术叫作“光漂白中荧光素丢失” （FLIP——fluorescence loss in photo-
bleaching），在此，荧光持续照射一小块膜区域，使不断扩散进入的所有荧光素漂白，
从而渐渐耗尽周围膜上所有的荧光素标记分子。在此过程中对照射区邻近的非照射区进
行荧光强度的测量，即可获得膜蛋白分子的扩散系数。
图6－11光漂白后荧光素复原和光漂白中荧光素丢失技术
（引自Alberts等，2002 ）
参照前书图9-11
5．重组DNA技术 要获得一个多次跨膜蛋白的X线晶体成像图是很困难
的，因此，这类分子的三维结构大多不为人所知，它们执行功能的分子机制，比如运输
蛋白如何将离子运送过膜，也无法由此了解。但是，其他一些技术提供了不少信息，其
中最重要的技术就是重组DNA技术。
编码运输蛋白的DNA一旦被克隆和测序，人们就能分析出其肽链的氨基酸序列，
然后就能用亲水图谱（hydropathy plot）推算出其跨膜螺旋的数目（详见下述）。针对
肽链特异片断合成的抗体，可以用来鉴定特异片断显露于膜的哪一侧。在编码特异片断
肽链的DNA序列上制造突变，再把相应的突变mRNA注射进培养的哺乳动物细胞或爪
蟾卵母细胞，这些细胞合成的突变蛋白可用来研究膜蛋白功能和结构改变的关系，特异
氨基酸序列和肽链片断的重要性就得到了解。例如我们在下文将要谈到的，运输蛋白分
子上单个氨基酸的突变可以令其丧失对特异分子的运输能力，从而使人了解这部分氨基
酸序列的重要性。在解释这类实验结果时应格外慎重，因为有时发生在一个部位的序列
改变可能引起整个分子构象的改变和相关功能的改变，即使改变的部位原来与该功能并
不直接相关。
重组DNA技术在膜蛋白研究中还有一种重要用途。一旦编码一个膜蛋白的DNA
得到克隆，就能很方便地以它为探针分离得到编码同源蛋白的相关DNA，从而在膜运
输蛋白的研究中获得了重要的信息：介导跨膜运输的蛋白属于数目极为有限的几个家
族，家族的成员在分子结构和推想的作用机制上都彼此密切相关，并且有相同的进化来
源。但是一个家族所包含的不同成员可以数目很大，而且就是一个特定成员还有许多变
异体（叫做异构体isoforms），这些变异体可以由不同基因编码，或者由同一基因转录
出来后RNA发生不同拼接而成。变异体之间的不同可以体现在运输活性、发育中表达
的阶段、组织分布、细胞内定位等方面。
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