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磷酸化修饰调控电压门控钾通道Kv2.2的机制和功能研究
结题报告
批准号:
31370827
项目类别:
面上项目
资助金额:
85.0 万元
负责人:
梅岩艾
依托单位:
学科分类:
C0503.细胞感应与环境生物物理
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
任真、孙家庭、王昶颖、杨光、刘冬冬、董文昊、赵倩茹
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中文摘要
延迟整流外向钾通道(IK)由Kv2.1和Kv2.2亚单位组成。自1992年首次报道以来的大量研究表明,PKA通过磷酸化修饰Kv.2.1调控通道的电压门控特性和膜上的活动,且有重要意义。由于PKA不修饰Kv2.2,有关Kv2.2的调控研究遭受瓶颈。我们近期研究发现,Kv2.2在皮层神经元IK中占据重要地位,可被抗抑郁症药物抑制;前期的预初实验显示,激活PKC可改变Kv2.2的电流幅度和通道电压门控特性,说明存在着与Kv2.1不同的、PKC介导的磷酸化调控机制,与PKA调控Kv2.1的途径完全不同,但国内外尚无相关报道。本课题将用转染Kv.2.2的细胞株、皮层脑片和培养神经元,结合膜片钳记录、分子生物学和免疫组化等研究方法,系统探讨PKC介导的Kv2.2调控机制、该调控对通道电压门控特性和膜上活动的影响,以及调控的生物学意义。为深入研究Kv2.2离子通道的结构与功能、调控与生理作用提供平台。
英文摘要
Mammalian voltage-gated delayed rectifier outward potassium channel (IK) is mainly composed by Kv2.1 and Kv2.2 alpha-subunit. Since the first reported in 1992, the study on Kv2.1 for its regulation mechanisms by PKA and biological significance was in-depth and detail. Because PKA does not modify Kv2.2, regulation of Kv2.2 suffered a bottleneck. that Kv2.2 is main component in cortical neurons IK, and can be antidepressants suppression; the preliminary experiments show that the activation of PKC significantly modified Kv2.2 amplitude and voltage-gated characteristics, suggesting a completely different mechanism with Kv2.1 and PKC-mediated phospholation will be involved. However, no related report was found so far. This project will use the model of HEK-293 cells transfected Kv.2.2, cultured and acutely isolated cortical slices and neuron, combining techniques with current and voltage patch clamp recording, molecular biology, and immunohistochemistry, to explore (1) the mechanism of PKC-mediated regulation of Kv2.2; (2) the function of PKC-mediated modulation on voltage-gated characteristics and post-translational behavioral of Kv2.2, and (3) role in neuronal excitability and survival with PKC-mediated Kv2.2 regulation. Our study will provide a research platform for Kv2.2 study in in-depth and detail.
细胞膜钾离子通道参与了,在众多的钾通道中,延迟整流外向钾通道(IK)因为其大电导、慢失活等特性,在神经细胞动作电位的形成中起到摘要作用。 IK主要由Kv2.1和Kv2.2亚单位组成。自1992年首次报道以来的大量研究表明,PKA通过磷酸化修饰Kv.2.1调控通道的电压门控特性和膜上的活动,且有重要的生理病理意义。但对于Kv2.2的研究报道很少,可能是因为PKA不修饰Kv2.2的缘故,也导致Kv2.2的调控研究遭受瓶颈。我们前期研究发现,Kv2.2在皮层神经元IK中占据重要地位,可被抗抑郁症药物抑制;前期的预初实验还显示,激活PKC可改变Kv2.2的电流幅度和通道的电压门控特性,说明存在着与Kv2.1不同的、PKC介导的磷酸化调控机制。与PKA调控Kv2.1的途径完全不同,但国内外尚无相关报道。本课题通过利用转染Kv.2.2的细胞株、皮层脑片和培养神经元模型,结合膜片钳记录、分子生物学和免疫组化等研究方法,系统探讨PKC介导的Kv2.2调控机制、该调控对通道电压门控特性和膜上活动的影响,以及调控的生物学意义。我们的结果显示,PMA和Bryostatin-1激活PKC,磷酸化修饰KV2.2后可以导致Kv2.2激活曲线的飘移。分别点突变了几个主要的位点后发现,PKC对Kv2.2的调控作用是通过磷酸化Kv2.2通道上的S481和S488位点所致。免疫荧光检测没有发现PMA应用后对Kv2.2通道膜上分布有明显的影响。电生理记录海马神经元结果显示,PKC激活修饰Kv2.2通道后,明显抑制神经元的动作电位发放频率。此外,我们还意外地发现,Kv2.2其实也是受PKA激酶的修饰调控的,只是调控的位点与PKC的不同。我们的这些研究和发现,对同行深入研究Kv2.2离子通道的结构与功能、调控与生理作用提供了依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Neuritin Enhances Synaptic Transmission in Medial Prefrontal Cortex in Mice by Increasing CaV3.3 Surface Expression
Neuritin 通过增加 CaV3.3 表面表达来增强小鼠内侧前额叶皮层的突触传递
DOI:10.1093/cercor/bhx082
发表时间:2017-07-01
期刊:CEREBRAL CORTEX
影响因子:3.7
作者:Lu, Jun-Mei;Liu, Dong-Dong;Mei, Yan-Ai
通讯作者:Mei, Yan-Ai
Neuritin Up-regulates Kv4.2 α-Subunit of Potassium Channel Expression and Affects Neuronal Excitability by Regulating the Calcium-Calcineurin-NFATc4 Signaling Pathway.
Neuritin 通过调节钙-钙调神经磷酸酶-NFATc4 信号通路上调钾通道表达的 Kv4.2 亚基并影响神经元兴奋性
DOI:10.1074/jbc.m115.708883
发表时间:2016-08-12
期刊:The Journal of biological chemistry
影响因子:--
作者:Yao JJ;Zhao QR;Liu DD;Chow CW;Mei YA
通讯作者:Mei YA
DOI:10.1042/bcj20160362
发表时间:2016-07-01
期刊:The Biochemical journal
影响因子:--
作者:Lu JM;Wang CY;Hu C;Fang YJ;Mei YA
通讯作者:Mei YA
DOI:10.1038/srep28653
发表时间:2016-06-29
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Liu DD;Lu JM;Zhao QR;Hu C;Mei YA
通讯作者:Mei YA
Neuritin调制细胞膜IA钾通道亚单位Kv1.1和Kv4.2表达的机制和功能意义研究
  • 批准号:
    31070745
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    梅岩艾
  • 依托单位:
脂筏蛋白flotillin-1 调节细胞膜延迟整流外向钾通道的机制
  • 批准号:
    30870569
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    梅岩艾
  • 依托单位:
花生四烯酸双向调节电压门控钠通道的机制研究
  • 批准号:
    30670472
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    梅岩艾
  • 依托单位:
TGF-B1诱导成纤维细胞IA离子通道表达的信号通路以及在细胞表型转化中的作用
  • 批准号:
    30370346
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    梅岩艾
  • 依托单位:
培养脑片研究膜离子通道与神经元发育成熟的关系
  • 批准号:
    30270435
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2002
  • 负责人:
    梅岩艾
  • 依托单位:
国内基金
海外基金