Functions of vacuolar H+-ATPases and voltage-gated proton channels coexisted in the plasma membrane of osteoclasts

破骨细胞质膜中液泡H-ATP酶和电压门控质子通道的功能共存

• 批准号: 23390043
• 负责人: KUNO Miyuki
• 金额: $ 5.08万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23390043/
• 关键词: 生理学; 生体分子; 細胞・組織; 生理活性; シグナル伝達; プロトン

Osteoclasts express two types of electrogenic H+-selective transport mechanisms at the plasma membrane, that is, vacuolar H+-ATPases (V-ATPases) and voltage-gated proton channels. Identifying these H+ currents in single cells under the whole-cell clamp configuration, we showed that V-ATPases were predominant at physiological intracellular pH (>7.0) and membrane potentials (<-20 mV), but that H+ efflux via the H+ channels exceeded those of V-ATPases at voltages higher than the activation threshold, suggesting that the two mechanisms switch their roles quickly. The increase in intracellular pH via V-ATPases inhibited activation of nearby H+ channels, but not vice versa. Elevation of intracellular pH, either by weak bases or V-ATPases, facilitated dynamin-dependent endocytic internalization of H+ channels. The data presented an idea of the reserving pool for H+ channels and suggested novel mechanisms for interaction between V-ATPases and H+ channels in osteoclasts.

破骨细胞在质膜上表达两种类型的生电H+选择性转运机制，即液泡H+-ATP酶（V-ATP酶）和电压门控质子通道。在全细胞钳位结构下，在单个细胞中鉴定这些H+电流，我们发现在生理细胞内pH（>7.0）和膜电位（<-20 mV）下，V-ATP酶占主导地位，但是在高于激活阈值的电压下，通过H+通道的H+流出超过V-ATP酶，这表明这两种机制迅速转换它们的角色。通过V-ATP酶的细胞内pH的增加抑制附近的H+通道的激活，但反之亦然。细胞内pH值的升高，无论是弱碱或V-ATP酶，促进动力蛋白依赖的内吞内化的H+通道。这些数据提出了H+通道储备池的概念，并提出了破骨细胞中V-ATP酶与H+通道相互作用的新机制。

项目成果

Depolarizing Membrane Potential by PTH and VD3 Regulates RANKL-intracellular Transportation; A Novel Mechanism of PTH- and VD3-induced Osteoclastogenesis

PTH 和 VD3 去极化膜电位调节 RANKL 细胞内运输；

• 作者: Takuya Notomi;Miyuki Kuno;Yoichi Ezura;Masaki Noda
• 通讯作者: Masaki Noda

細胞内pH によるエンドサイトーシスとプロトンチャネルの制御について

通过细胞内 pH 值控制内吞作用和质子通道

• 发表时间: 2013
• 作者: 久野みゆき;李光師;日野佳子;森浦芳枝;川脇順子;酒井啓
• 通讯作者: 酒井啓

電位依存性プロトンチャネルpool size の細胞内pH 依存性調節機構

电压门控质子通道池大小的细胞内 pH 依赖性调节

• 发表时间: 2013
• 作者: 久野みゆき;酒井啓;日野佳子;清水有希子;川脇順子
• 通讯作者: 川脇順子

The recovery speed of lipid emulsion therapy largely depends on "lipid sink": An electrophysiological study using voltage-gated proton channels

脂肪乳疗法的恢复速度很大程度上取决于“脂质沉降”：利用电压门控质子通道的电生理学研究

• 发表时间: 2013
• 作者: Kotaro Hori;Tadashi Matsuura;Megumi Hasaka;Takashi Mori;Miyuki Kuno;Kiyonobu Nishikawa
• 通讯作者: Kiyonobu Nishikawa

プロトンポンプとプロトンチャネル : proton flux による起電力とpH 変動

质子泵和质子通道：质子通量引起的电动势和 pH 值波动

• 发表时间: 2011
• 作者: 久野みゆき;森浦芳枝;川脇順子;日野佳子;酒井啓
• 通讯作者: 酒井啓