FRET-based direct detection of dynamic protein kinase A activity on the sarcoplasmic reticulum in cardiomyocytes.
FRET-based direct detection of dynamic protein kinase A activity on the sarcoplasmic reticulum in cardiomyocytes.
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DOI：
10.1016/j.bbrc.2010.11.116
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发表时间：
2011-01-14
影响因子：
3.1
通讯作者：
Xiang YK
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu S;Zhang J;Xiang YK
第二信使cAMP依赖性蛋白激酶A（PKA）在各种细胞和生理反应中起重要作用。在心肌细胞的肌浆网（SR）上，PKA调节兴奋-收缩偶联的钙循环，这在包括心力衰竭在内的各种心脏疾病中经常是功能失调的。在这里，我们已经开发了一种新的FRET为基础的A-激酶活性生物传感器（AKAR），称为SR-AKAR 3，可视化的PKA动力学上的SR。肾上腺素能受体的激活诱导SR-AKAR 3 FRET比，这是依赖于激动剂占领的受体和抑制H-89，PKA抑制剂的快速和显着增加。有趣的是，腺苷酸环化酶的直接活化或cAMP类似物8-br-cAMP的应用诱导SR-AKAR 3 FRET比率的更慢和更小的增加。这些数据表明，由肾上腺素能刺激诱导的信号显示优先访问SR相比，那些由腺苷酸环化酶的直接激活。此外，SR-AKAR 3模拟SR上的内源性蛋白受磷蛋白，用于PKA介导的磷酸化和肾上腺素能刺激下的肌细胞收缩反应。总之，这种新的PKA活性生物传感器提供了一个有用的工具，直接可视化的动态调节PKA活性的SR在心肌细胞在各种生理和临床条件下。
The second messenger cAMP-dependent protein kinase A (PKA) plays an important role in the various cellular and physiological responses. On the sarcoplasmic reticulum (SR) in cardiomyocytes, PKA regulates the calcium cycling for exciting-contraction coupling, which is often dysfunctional in a variety of heart diseases including heart failure. Here, we have developed a novel FRET-based A-kinase activity biosensor (AKAR), termed SR-AKAR3, to visualize the PKA dynamics on the SR. Activation of adrenergic receptor induces a rapid and significant increase in SR-AKAR3 FRET ratio, which is dependent on agonist occupation of the receptor and inhibited by H-89, a PKA inhibitor. Interestingly, direct activation of adenylyl cyclases or application of a cAMP analog 8-br-cAMP induced much slower and smaller increases in SR-AKAR3 FRET ratio. These data indicate that the signaling induced by adrenergic stimulation displays a preferential access to the SR in comparison to those by direct activation of adenylyl cyclases. More, SR-AKAR3 mimics endogenous protein phospholamban on the SR for PKA-mediated phosphorylation and myocyte contraction response under adrenergic stimulation. Together, this new PKA activity biosensor provides a useful tool to directly visualize the dynamic regulation of PKA activity on the SR in cardiomyocytes under various physiological and clinical conditions.
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DOI：
10.1073/pnas.211566798
发表时间：
2001-12-18
影响因子：
11.1
作者：
Zhang, J;Ma, YL;Tsien, RY
通讯作者：
Tsien, RY
影响因子：
20.1
作者：
Di Benedetto, Giulietta;Zoccarato, Anna;Zaccolo, Manuela
通讯作者：
Zaccolo, Manuela
影响因子：
56.9
作者：
Zaccolo, M;Pozzan, T
通讯作者：
Pozzan, T
DOI：
10.1016/j.bbrc.2006.07.136
发表时间：
2006-09-22
影响因子：
3.1
作者：
Allen, Michael D.;Zhang, Jin
通讯作者：
Zhang, Jin
影响因子：
2.9
作者：
Robia, SL;Flohr, NC;Thomas, DD
通讯作者：
Thomas, DD