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수은에 의한 전위 활성화 칼슘통로의 차단성 연구

초록/요약

수은은 생체에 해로운 물질로, 전위-활성화 칼슘통로들을 포함한 다양한 이온통로들과 상호작용 함으로써 생체 독성을 일으키는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 고전위 활성화 칼슘통로의 아형들(Cav1.2와 Cav2.3)과 저전위 활성화 칼슘통로의 아형들(Cav3.1, Cav3.2, Cav3.3)에 대한 수은의 차단 효과를 조사하였다. 칼슘통로들을 Xenopus의 미수정란에 발현시킨 후, 발현된 통로를 통해 흐르는 전류를 전위 고정법으로 측정하였다. 여러 농도의 수은 이온을 낮은 농도에서 높은 농도로 처리 시, Cav1.2와 Cav2.3 통로 전류는 수은의 농도에 의존적으로 차단되었다. Cav1.2와 Cav2.3 통로 전류를 50% 차단하는 농도 (IC50)는 각각 0.90 ± 0.11, 0.61 ± 0.02 µM였고, Cav3.1와 Cav3.2 그리고 Cav3.3 통로의 IC50 값은 각각 0.96 ± 0.08, 0.90 ± 0.31, 3.69 ± 0.5 µM였다. 이러한 결과들은 고전위 활성화 칼슘통로와 저전위 활성화 칼슘통로가 낮은 µM 농도의 수은에 의해서 민감하게 차단되며, 조사한 칼슘통로 중 Cav3.3 통로 전류는 다른 통로들에 비해 4~6배 높은 수은의 농도에서 칼슘통로가 차단됨을 보여준다. 하지만 이온에 의한 칼슘통로들의 생•물리학적 특성들은 유의성 있게 변화하지 않았다. 본 연구는 수은에 의한 생체 독성의 발생이 칼슘통로에 민감하게 작용함으로써 발생할 수 있다는 기전을 제시할 뿐 만 아니라 수은이 작용하는 칼슘통로의 구조 및 기능 연구에 기초 자료로 사용할 수 있을 것이다.

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초록/요약

Mercury is one of the biological hazardous materials of which toxic effects have been suggested to be made via interacting with diverse ion channels including voltage-activated Ca2+ channels. Mercury inhibition effects on high voltage activated Cav1.2 and Cav2.3 channels and low voltage activated Cav3.1, Cav3.2, and Cav3.3 channels were here examined. Application of serial mercury solutions inhibited Ca2+ channel currents dose dependently. Analyses of data showed that the IC50 values of Cav1.2 and Cav2.3 channels were 0.90 and 0.61 μM, respectively. In comparison, the IC50 values of Cav3.1, Cav3.2, and Cav3.3 currents were 0.96, 0.90, and 3.69 μM, respectively. These results indicate that HVA and LVA Ca2+ channel currents are sensitively inhibited by low micro-molar concentrations of mercury without changing the other biophysiology properties examined. There results suggest a mechanism of calcium channels and a basic material for studying structure and function of calcium pathway that is affected by mercury.

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