电压钳（voltageclamp）又叫电压钳制或电压固定，该技术由Cole和Marment设计，后经Hodgkin和Huxley改进并成功地应用于神经纤维动作电位的研究。

其设计原理是根据离子作跨膜移动时形成了跨膜离子电流（I），而通透性即离子通过膜的难易程度，其膜电阻（R）的倒数，也就是膜电导（G）。因此，膜对某种离子通透性增大时，实际上时膜电阻变小，即膜对该离子的电导加大。根据欧姆定律V=IR，即I=V/R=VG，所以，只要固定膜两侧电位差（V）时，测出的跨膜电流（I）的变化，就可作为膜电导变化的度量，即可了解膜通透性的改变情况。

目前电压钳技术在爪蟾卵母细胞中应该得非常成熟，成为研究各种离子通道蛋白或者转运体蛋白的重要技术，其中水通道蛋白、K离子通道蛋白、Na离子通道蛋白、以及一些气味受体均可用此技术进行机制研究。

卵母细胞表达体系优点：

（1）异源表达其他物种通道蛋白，不受其他物种另外蛋白以及电源的影响，利于单独研究此蛋白功能；

（2）爪蟾卵母细胞量多且获得率高，爪蟾也不需处死，可以反复使用；

（3）卵母细胞体外培养方法简单，且可以异源表达其他各类物种的基因；

（4）表达简单，不用像其他动物、植物物种需要进行载体转化，直接注射RNA进入卵母细胞的细胞质中即可表达；

（5）卵母细胞体积大，本身离子通道较少，对研究影响较小；

下列给大家介绍我们做过的2种电压钳实验：K离子通道研究以及气味受体研究。

1.载体构建

注入爪蟾卵母细胞中的是目标基因的RNA，因此需要我们在体外合成RNA。我们需要构建载体，进行体外cRNA合成实验，载体有多种，常见的有pNB1、pGEMHE等，此类载体通常会融合表达GFP、mCherry等荧光蛋白，用于后续实验中。

2.体外转录cRNA

（1）大提扩繁的A-pNB1-mCherry质粒先进行酶切线性化；

（2）线性化后的质粒纯化后，使用T7体外转录试剂盒（mMESSAGE，Invitrogen），转录获取cRNA；

（3）利用试剂盒配套的DNaseI 消化DNA模板，并用LiCl法纯化cRNA，除盐；

3.显微注射cRNA

（1）获取非洲爪蟾的卵细胞，利用30 mg/ml collagenase D (Roche) 酶解（22℃，1-1.5h）去除卵细胞表面的囊膜；

（2）挑选IV-VI期，即成熟卵细胞，使用显微注射系统，注入cRNA：

Control：30nl H2O (Nuclease-free) / cell A: 30nl / cell

（3）注射后卵细胞在Ringer 溶液中孵育36h，16℃，及时剔除死卵，更换新鲜溶液

4.荧光表达检测

利用荧光共聚焦显微镜（Leica SP8 Laser confocal microscope (Leica, GER)）检测蛋白表达情况。GFP荧光使用512 nm激光激发，mCherry 荧光使用546 nm激光激发。

5.电压钳检测A蛋白激酶影响K离子通道，数据统计

（1）Control

（2）KAT1组

（3）KAT1+A组

结论：A蛋白通过和KAT1的作用进而抑制钾离子通道。

6.电压钳检测1-9种溶液对A受体蛋白的影响，数据统计

（1）空白组

（2）A组

针对上述2组卵母细胞进行9种溶液的灌流，统计电流。

结论：4和8号溶液明显有电流产生，表示A蛋白可能是4和8号溶液的受体蛋白。

电压钳技术还可以检测更多其他蛋白和蛋白之间的作用，我们也做了很多种类，此处就不再一一列举，希望大家有所了解后，可以在研究中充分利用此技术，结合其他蛋白互作、蛋白磷酸化等技术，更加充分的阐述相关作用机制。