Regulated phosphorylation of the K-Cl cotransporter KCC3 is a molecular switch of intracellular potassium content and cell volume homeostasis.
Regulated phosphorylation of the K-Cl cotransporter KCC3 is a molecular switch of intracellular potassium content and cell volume homeostasis.
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DOI：
10.3389/fncel.2015.00255
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发表时间：
2015
影响因子：
5.3
通讯作者：
Kahle KT
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Adragna NC;Ravilla NB;Lauf PK;Begum G;Khanna AR;Sun D;Kahle KT
防止细胞体积过度收缩或膨胀是细胞功能和生物体生存的必要条件。细胞肿胀会触发称为调节容量减少 (RVD) 的协调稳态反应，通过激活 K+ 通道、容量调节阴离子通道 (VRAC) 和 K+-Cl− 协同转运蛋白（包括 KCC3）导致 K+ 和 Cl− 流出。在这里，我们展示了 KCC3a 同工型羧基末端苏氨酸 (Thr) 991 和 1048 处的遗传丙氨酸 (Ala) 取代，防止了这些位点的抑制性磷酸化，不仅在正常抑制性等渗条件下显着上调 KCC3a 活性高达 25 倍，而且还伴随着相关布美他尼敏感活性的逆转 Na+-K+-2Cl− 协同转运蛋白亚型 1 (NKCC1)。这会通过 Cl 依赖性 (KCC3a + NKCC1) 和 Cl 独立性 [DCPIB（VRAC 抑制剂）敏感] 途径导致细胞内 K+ 含量 (Ki) 快速（<10 分钟）显着 (>90%) 降低，从而使细胞在低渗渗透压应激下不易发生急性肿胀。总之，这些数据证明 KCC3a 中 Thr991/Thr1048 的磷酸化状态编码转运蛋白活性、Ki 稳态和细胞体积调节的有效开关，并揭示了对 RVD 中离子转运分子之间功能相互作用的新观察。
The defense of cell volume against excessive shrinkage or swelling is a requirement for cell function and organismal survival. Cell swelling triggers a coordinated homeostatic response termed regulatory volume decrease (RVD), resulting in K+ and Cl− efflux via activation of K+ channels, volume-regulated anion channels (VRACs), and the K+-Cl− cotransporters, including KCC3. Here, we show genetic alanine (Ala) substitution at threonines (Thr) 991 and 1048 in the KCC3a isoform carboxyl-terminus, preventing inhibitory phosphorylation at these sites, not only significantly up-regulates KCC3a activity up to 25-fold in normally inhibitory isotonic conditions, but is also accompanied by reversal of activity of the related bumetanide-sensitive Na+-K+-2Cl− cotransporter isoform 1 (NKCC1). This results in a rapid (<10 min) and significant (>90%) reduction in intracellular K+ content (Ki) via both Cl-dependent (KCC3a + NKCC1) and Cl-independent [DCPIB (VRAC inhibitor)-sensitive] pathways, which collectively renders cells less prone to acute swelling in hypotonic osmotic stress. Together, these data demonstrate the phosphorylation state of Thr991/Thr1048 in KCC3a encodes a potent switch of transporter activity, Ki homeostasis, and cell volume regulation, and reveal novel observations into the functional interaction among ion transport molecules involved in RVD.
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影响因子：
56.9
作者：
BRUGNARA, C;BUNN, HF;TOSTESON, DC
通讯作者：
TOSTESON, DC
影响因子：
2.4
作者：
Adragna, NC;Lauf, PK
通讯作者：
Lauf, PK
DOI：
10.1085/jgp.97.2.173
发表时间：
1991-02
期刊：
The Journal of general physiology
影响因子：
--
作者：
Delpire E;Lauf PK
通讯作者：
Lauf PK
影响因子：
4.8
作者：
Di Fulvio, M;Lincoln, TM;Adragna, NC
通讯作者：
Adragna, NC
影响因子：
2.4
作者：
IWATSUKI, N;PETERSEN, OH
通讯作者：
PETERSEN, OH