Upregulation of T-type Ca2+ channel activity by cAMP dependent protein kinase A
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 이정하
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 200508
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 생명과학
- 식별자(기타) 000000084526
- 본문언어 영어
초록/요약
T-형 칼슘 통로는 심장과 신경세포의 전기적 흥분성에 중요한 역할을 하며, 호르몬 분비, 근육 수축, 수정에서의 첨체 반응에 관여한다. 이러한 T-형 통로는 PKA를 활성화 시키는 호르몬 또는 신경 전달 물질에 의해 조절되지 않는 것으로 알려져 왔지만, 최근의 연구에 따르면, NIH3T3 세포주와 부신 피질의 glomerulosa 세포의 T-형 통로는 PKA에 의해 조절되는 것으로 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 Xenopus laevis의 미수정란에 발현시킨 클로닝된 T-형 칼슘 통로가 PKA에 의해 조절되는지 여부와 그 양상을 연구하고자 하였다. 미수정란에 발현시킨 Cav3.2 칼슘 통로는 adenylyl cyclase의 자극제인 forskolin (10 μM)에 의하여 전류의 크기가 30분 동안 40% 증가했으며, 안정상태 비활성화 곡선의 V50 값을 음전위쪽으로 4.2 mV 이동시키는 특징을 나타냈다. Forskolin에 의한 전류의 증가효과는 PKA 특이 저해제인 H89을 사전 처리한 경우, 획기적으로 줄어들었다. 이 결과는 forskolin에 의한 증가 현상이 PKA 활성화에 의존적으로 일어남을 뒷받침한다. PKA를 활성화 시키는 수용기인 5HT7 또는 β2 수용기를 Cav3.2 칼슘 통로와 공동발현 후, 이들 수용기를 활성화시키는 리간드를 처리한 경우에도 T-형 전류의 증가 현상을 보였다. PKA가 작용하는 부위를 동정하기 위해, Cav3.2 칼슘통로의 세포질 루프를 Nav1.4 나트륨통로의 루프로 대체하는 키메라를 제작하였다. 이 루프키메라들이 forskolin에 반응하는 양상을 조사한 결과, II-III 루프가 PKA에 의한 증가 현상에 중요한 작용을 하는 부위임을 제시했다.
more초록/요약
T-type Ca2+ channels play critical roles in pacemaking activities in cardiac and neuronal cells, hormone secretion, muscle contraction, and acrosome reaction. However, it has been little known how these channels are regulated by hormones or neurotransmitters activating protein kinase A (PKA). In the present study, therefore, I examined whether activation of PKA modulated T-type Ca2+ channels expressed in Xenopus oocytes. Application of forskolin (10 ？M), a stimulant of adenylyl cyclase, increased the amplitudes of Cav3.2 T-type channel currents by 40 ？ 4% during 30 min, and negatively shifted the steady state inactivation curve (V50 = -61.4 ∂ 0.2 vs -65.5 ∂ 0.1). Preincubation of H89, a PKA specific inhibitor, attenuated the enhancement effect by forskolin, supporting that the effect is mediated by activation of cAMP dependent PKA. The PKA mediated enhancement effect was repeated by activation of 5HT7 or ？]2 adrenergic receptors which were reconstituted with Cav3.2 in the expression system. Using chimeric channels between Cav3.2 and Nav1.4, I localized the structural portion contributing to the PKA mediated enhancement effect to the II-III loop of the Cav3.2. Lastly, I examined whether the other T-type Ca2+ channels (Cav3.1 and Cav3.3) could be modulated by PKA activation.
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