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Na^+イオンによるHERGカリウムチャネルの制御機構を探る

探究Na^+离子对HERG钾通道的调节机制

基本信息

批准号：
15659178
负责人：
沼口裕隆
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659178/
关键词：
HERG イオンチャネルカリウムイオンナトリウムイオン QT延長症候群

项目摘要

本研究では,HERGカリウムチャネルを哺乳類の培養細胞に発現し,パッチクランプ法を用いて細胞外Na^+がHERGチャネルに及ぼす効果を解析した。本年度に得られた知見は以下のとおりである。1.野生型HERGチャネルでは,[K^+]o【less than or equal】2mMとすると,トレイン刺激により誘発されるHERG電流は,初期(I_<1st>)と5分後定常電流(I_<SS>)で著しく異なり,チャネルの使用依存性に電流が増大する。この現象は正常K^+液中では認められず,低K^+かつ細胞外Na^+の存在が必要である。2.野生型HERGチャネルでは低K^+低Na^+条件とすると,同一イオン環境にも関わらず,刺激頻度により定常電流が大きく異なった。生理的範囲の2mM[K^+]o/144mM[Na^+]oのTyrode溶液中においても,0.017Hz刺激時定常電流(I_<SS(0.017Hz)>)は,0.2Hz刺激時定常電流(I_<SS(0.2Hz)>)の88.4±4.0%であった。この定常電流は刺激頻度を変えると可逆的に変化した。3.チャネルpore変異型HERGチャネル(G628C/S631C:不活性化しない)では,細胞外Na^+存在下,[K^+]o=0〜10mMの範囲では,トレイン刺激により誘発されるHERG電流I_<1st>とI_<SS>に変化は認められなかった。4.変異型HERGチャネル(G628C/S631C)では,刺激頻度を変化させても定常電流に変化は認められなかった。上記実験結果より,細胞外Na^+イオンがHERGチャネルouter poreと相互作用を有し,この相互作用はチャネルの不活性化のメカニズムと密接な関連を有すると考えられた。上記1,2に関しては雑誌「心電図」に発表済みである。本研究により低K^+血症の状態でHERG電流が抑制される分子機構,HERGチャネルouter poreにおけるK^+とNa^+の分子相互作用とその意義が明らかとなった。

In this study,HERG production was detected in cultured mammalian cells, and extracellular Na^+ production and effects were analyzed using the "Bio" method. This year's event was held in the city. 1. The HERG current induced by wild type HERG is [K^+]o [less than or equal] 2mM, and the steady <1st>state current (I_) increases after 5 minutes<SS>. This phenomenon is not recognized in the normal K^+ solution, but the existence of extracellular Na^+ in the low K^+ solution is necessary. 2. Wild-type HERG has a low K^+ and a low Na^+ condition, and the same environment has a low K ^+ and a low Na ^+ condition. The physiological range of 2mM[K^+]o/144mM[Na^+]o in Tyrode solution was 88.4±4.0% when stimulated at 0.017 Hz (I_<SS(0.017 Hz)>) and at 0.2 Hz (I_<SS(0.2 Hz)>). The frequency of constant current stimulation is reversible. 3. HERG currents (G628C/S631C: inactive) are induced by extracellular Na^+ at [K^+]o=0 ~ 10mM, and HERG currents are induced by extracellular stimulation at I_<1st>(?)<SS>. 4. Different HERG (G628C/S631C) stimulation frequency changes to constant current changes to recognize The above results show that extracellular Na^+ ions interact with HERG cells, and the interaction between HERG cells and HERG cells inactivates HERG cells. Note 1 and 2 above. The molecular mechanism of HERG current inhibition in hypokalemia was studied. The molecular interaction between HERG and K^+ and Na^+ in the HERG outer pore was investigated.