心臓よりクローンしたcAMP依存性Clチャネル活性のリン酸化状態による制御機構

Cl^-チャネル蛋白でのプロテインキナーゼA(PKA)、PKC、ホスファターゼ(PP)によるリン酸化と脱リン酸化の相互作用を明らかにするために、Xenopus卵母細胞に心臓型CFTRを発現させ、ガラス電極法またはpatch clamp法によってCl^-電流を測定した.「結果A」PP1,2Aの阻害剤であるokadaic acid,microcystinを処置後,PKAの阻害剤Rp-cAMPSを投与して,CFTRを部分的にリン酸化された状態(P_1)にトラップした.その状態でホルボールエステルのPDBuを投与したところ(P_1→P_1P_c;PKCによるリン酸化が期待される),更なる電流の増強は見られなかった.従って、PKAによるリン酸化とは独立した状態でPKCがCFTRを活性化することはできないと思われた.「結果B」PKCによってリン酸化を受けると推定されるセリン残基(686番目と790番目)をミューテーションすると,PDBuによる作用が有意に抑制された.従って、機能に連関するPKCのリン酸化部位はCFTRの制御ドメインにあることが示唆された.「結果C」PKA触媒ユニットやPKCを直接細胞膜内側に与えることによって単一チャネル電流(10pS)が活性化されることがわかった.以上の結果から、(1)PDBuによるチャネルの活性化にはPKCによるリン酸化が必要であること、(2)PDBuによる活性化はPKAによるチャネルのbasalなリン酸化を更に促進するためであることが示唆された.

Cl^-チャネル蛋白でのプロテインキナーゼA(PKA)、PKC、ホスファターゼ(PP)によるリン酸化と脱リン酸化の相互作用を明らかにするために、Xenopus卵母細胞に心臓型CFTRを発現させ、ガラス電極法またはpatch clamp法によってCl^-電流を測定した.「結果A」PP1,2Aの阻害剤であるokadaic acid,microcystinを処置後,PKAの阻害剤Rp-cAMPSを投与して,CFTRを部分的にリン酸化された状態(P_1)にトラップした.その状態でホルボールエステルのPDBuを投与したところ(P_1→P_1P_c;PKCによるリン酸化が期待される),更なる電流の増強は見られなかった.従って、PKAによるリン酸化とは独立した状態でPKCがCFTRを活性化することはできないと思われた.「結果B」PKCによってリン酸化を受けると推定されるセリン残基(686番目と790番目)をミューテーションすると,PDBuによる作用が有意に抑制された.従って、機能に連関するPKCのリン酸化部位はCFTRの制御ドメインにあることが示唆された.「結果C」PKA触媒ユニットやPKCを直接細胞膜内側に与えることによって単一チャネル電流(10pS)が活性化されることがわかった.以上の結果から、(1)PDBuによるチャネルの活性化にはPKCによるリン酸化が必要であること、(2)PDBuによる活性化はPKAによるチャネルのbasalなリン酸化を更に促進するためであることが示唆された.