T-형 칼슘채널 Cav3.2 통로에 있는 아스파르트산이 이온 투과성에 미치는 영향
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이정하
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000049613
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
The four Glu residues in the pore loops have been reported to critically control the ion permeation properties of HVA Ca2+ channels. In comparison, T-type Ca2+ channels (Cav3.1-Cav3.3) commonly have EEDD residues at the corresponding pore loci. Nillius group reported that mutations of the Asp residue to Glu significantly altered Ba2+/Ca2+ ion permeability and anomalous mole fraction effect (AMFE) of Cav3.1, in which the latter is defined by currents in mixtures including Ba2+ and Ca2+ being smaller than currents in either Ba2+ or Ca2+ solution. In this study, we examine how the pore Asp residues contribute to the ion permeation properties of Cav3.2. Thus, we generated EEED, EEDE, EEEE and EEAD to examine the 3rd and 4th Asp residues. Cav3.2/WT exhibited that Ba2+ permeability is slightly larger than Ca2+. In comparison, EEED became much more permeable to Ba2+ than Ca2+. In contrast, EEDE, EEEE and EEAD showed less permeable to Ba2+ than Ca2+. Different from Cav3.1/WT lacking of AMFE, Cav3.2/WT showed AMFE. Interestingly, switch of Asp1504 with Glu (EEED and EEEE) abolished AMFE. On the contrary, AMFE of Cav3.2/WT was maintained or slightly altered in EEDE and EEAD. The pore mutant channels showed higher sensitivity of Cd2+ than Cav3.2/WT. Cav3.2 have two binding site of extracellular proton, there sites are located at the Asp of domain 3rd and 4th and His of domain 1st.. These results suggest that the Asp residues contribute to the permeation properties of Cav3.2.
more초록/요약
고전위 활성화 칼슘채널은 4개의 도메인의 포어 루프에 위치한 글루타민산이 필터를 형성하여 칼슘이온의 선택적 투과를 조절한다. 이와 비해 저전위 활성화 T-형 칼슘채널은 두 개의 글루타민산과 두 개의 아스파르트산이 필터를 형성한다. T-형 칼슘채널의 포어 루프에 있는 아스파르트산들이 칼슘채널의 특성에 어떠한 영향을 끼치는지 알아보기 위해서 도메인 III와 IV의 아스파르트산을 글루타민산 혹은 알라닌으로 대체하는 돌연변이 채널들 (EEED, EEDE, EEEE, EEAD)을 제작하였다. 바륨과 칼슘의 선택적 투과성을 비교했을 때, Cav3.2와 EEED는 바륨이온이 칼슘이온보다 더 큰 투과성을 보였고, EEDE, EEEE, EEAD 채널들은 바륨이온보다 칼슘이온의 투과성이 더 크게 나타났다. 활성화 곡선의 비교 분석은 돌연변이 채널들이 Cav3.2에 비해 높은 전위에서 활성화 됨을 보였다. 카드뮴 차단 민감성에 있어서는 돌연변이체들이 Cav3.2보다 카드뮴에 대해 더 민감하게 차단되었다. Cav3.2와 EEDE, EEAD 채널들에서는 비정상적 몰분율 현상이 나타났지만, EEED와 EEEE에서는 비정상적 몰분율 현상이 나타나지 않았다. 외부 pH 변화에 따른 활성도 조절 실험들은 Cav3.2에 두 개의 수소 이온 결합 부위가 있으며, 낮은 친화도 차단 부위는 포어 루프의 아스파르트산들이 관여하며, 높은 친화도 차단 부위에 도메인 I의 히스티딘이 관여함을 나타냈다. 이 실험 결과들은 도메인 III와 IV의 아스파르트산이 Cav3.2의 이온 투과성과 채널의 전기생리학적 특성에 중요하게 작용함을 제시한다.
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