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Multiple structural portions contribute to the slow kinetics of Cav3.3 T-type currents

박진용

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초록/요약moremore
T-형 칼슘통로는 분자생물학적 클로닝과 발현 연구를 통해 세 종류의 아형 (Ca_(v)3.1 (1G), Ca_(v)3.2 (1H), Ca_(v)3.3 (1I))이 존재함이 밝혀졌다. 세 아형 중 Ca_(v)3.1와 Ca_(v)3.2 이온통로에 의해 나타나는 전류들은 빠른 활성화 및 비활성화 속도를 보이는 반면, Ca_(v)3.3 의 전류들은 매우 느린 속도를 보인다. 본 연구에서는 Ca_(v)3.1 와 Ca_(v)3.3 사이의 키메라 칼슘 통로들을 제작하고, 이들의 발현 연구들을 통해, 두 칼슘통로에서 현저하게 다른 속도를 결정하는...
T-형 칼슘통로는 분자생물학적 클로닝과 발현 연구를 통해 세 종류의 아형 (Ca_(v)3.1 (1G), Ca_(v)3.2 (1H), Ca_(v)3.3 (1I))이 존재함이 밝혀졌다. 세 아형 중 Ca_(v)3.1와 Ca_(v)3.2 이온통로에 의해 나타나는 전류들은 빠른 활성화 및 비활성화 속도를 보이는 반면, Ca_(v)3.3 의 전류들은 매우 느린 속도를 보인다. 본 연구에서는 Ca_(v)3.1 와 Ca_(v)3.3 사이의 키메라 칼슘 통로들을 제작하고, 이들의 발현 연구들을 통해, 두 칼슘통로에서 현저하게 다른 속도를 결정하는 구조적 부위를 국부화 시키고자 하였다. 개구리 미수정란에서 Ca_(v)3.1 와 Ca_(v)3.3 뿐만 아니라, 이들로부터 제작된 9가지의 키메라 통로들을 발현시키고 전압고정법을 이용하여 전류들을 측정하였고, 전하 운반체로는 10 mM 바륨 이온을 사용하였다. 예상과는 다르게, Ca_(v)3.3의 어떤 구조적 부위를 도입했을 경우에도, Ca_(v)3.1 통로들의 빠른 활성화 및 비활성화 속도가 완전히 제거되지 않았다. 마찬가지로, Ca_(v)3.1의 어떤 구조적 부위를 도입해도, Ca_(v)3.3 통로들의 느린 활성화 및 비활성화 속도가 획기적으로 빠르게 변하지 않았다. 키메라 통로들이 나타내는 전류의 일반적인 경향은 Ca_(v)3.1의 부분이 많은 키메라는 빠른 전류를, Ca_(v)3.3이 많은 키메라는 상대적으로 느린 전류를 나타냈다. 이러한 결과들은, 특정 부위에 의해 비활성화 속도가 결정되는 전위 활성화 칼륨 통로나 나트륨 이온 통로와는 다르게, T-형 채널의 전류 속도는 한 특정 부위가 아니라, 여러 부위가 관여함을 제시해준다.
초록/요약moremore
Molecular cloning and expression studies of T-type Ca2+ channels have revealed that the Ca_(v)3 subfamily consists of Ca_(v)3.1 (1G), Ca_(v)3.2 (1H), and Ca_(v)3.3 (1I). When expressed, Ca_(v)3.1 and Ca_(v)3.2 displayed fast activation and inactivation kinetics, while Ca_(v)3.3 did extremely slow ki...
Molecular cloning and expression studies of T-type Ca2+ channels have revealed that the Ca_(v)3 subfamily consists of Ca_(v)3.1 (1G), Ca_(v)3.2 (1H), and Ca_(v)3.3 (1I). When expressed, Ca_(v)3.1 and Ca_(v)3.2 displayed fast activation and inactivation kinetics, while Ca_(v)3.3 did extremely slow kinetics. In the present study, structural portions conferring markedly different kinetics between Ca_(v)3.1 and Ca_(v)3.3 T-type currents were examined. In this regard, 9 chimeric channels between Ca_(v)3.1 and Ca_(v)3.3 channels were constructed and expressed in Xenopus oocytes. Currents were measured using the two electrode-voltage clamp technique with 10 mM Ba2+ as a charge carrier. The fast activation and inactivation kinetics of Ca_(v)3.1 channels were not completely abolished by substitution of Ca_(v)3.1 channels with any portion of Ca_(v)3.3 channels. Likewise, Ca_(v)3.3 channels failed to acquire the fast kinetics by simply adopting one portion of Ca_(v)3.1 channels. Comparison of activation and inactivation time constants between the chimeras showed that, in general, the more portions of Ca_(v)3.3 in the chimeric channels, the slower kinetics of the currents. These results suggest that multiple portions of Ca_(v)3.3 channels contribute to the slow kinetics.