Cav1.2カルシウムチャネル不活性化の分子決定要因

要約

電圧ゲートL型Cav1.2カルシウムチャネルは、心臓および血管筋収縮、遺伝子発現、神経可塑性、およびエキソサイトーシスを含む本質的な細胞機能の数を開始する細胞質遊離Ca2+濃度の一過性の増加に膜脱分極を結合する。 Cav1.2を通るカルシウム流れの不活性化か自発の終了はこれらのプロセスの規則の重大なステップである。 このプロセスの病態生理学的意義は、高血圧、心不全、不整脈、およびカルシウム電流減衰の加速が有益な機能を示すべきである他の多くの疾患において この論文の中心的な問題は、複数の決定基によって媒介されるCav1.2カルシウムチャネルの不活性化である。

1. はじめに

電圧ゲート内向きCa2+電流()は、細胞脱分極によって誘発される細胞質遊離Ca2+濃度の一時的な増加の一般的なメカニズムである。 この形態のCa2+シグナル伝達は、心臓収縮、平滑筋緊張の調節、遺伝子発現、シナプス可塑性およびエキソサイトーシスを含む必須の細胞プロセスを活性 Ca2+流入の完全かつ迅速な終了は、活動電位と休息サブμ m細胞質遊離Ca2+濃度の回復中に細胞のCa2+過負荷を防止するために重要である自発的なカルシ 本稿では、Cav1.2カルシウムチャネル不活性化の分子基盤と複数の決定要因に焦点を当てます。

2. Cav1.2:課題と解決策

2.1. 分子複雑度

Cav1.2カルシウムチャネルは、a1c、α2δ、およびβサブユニットからなるオリゴマー複合体である。 イオンチャネル孔は、CACNA1c遺伝子によってコードされるa1cペプチド(図1)によって形成される。 補助βおよびα2δサブユニットは、チャネルの機能発現および原形質膜(PM)ターゲティングに不可欠である。 それらは、四つのCACNB遺伝子(CACNB1–4)と三つのCACNA2D遺伝子(CACNA2D1–3)によって生成された複数のゲノムアイソフォームに存在する。 すべての3つのサブユニットは、代替スプライシングの対象となります。 Cav1.2分子組織の複雑さに加えて、βサブユニットはオリゴマー化する傾向がある。 すべて一緒に、ゲノムの変動、代替スプライシング、およびヘテロオリゴマー化は、種、組織、および発達依存的に細胞で発現されるCav1.2スプライスバリアントの茄多を生成し、その微細なバランスの変化は重要な病態生理学的結果を有する可能性があります。

図1

α1Cサブユニットの膜貫通トポロジー。 分子多様性の部位を説明するために、ポリペプチド配列は、CACNA1Cゲノムマップに従って概略的にセグメント化され、対応する不変(黒)および代替(青)エクソンは、黒の棒で概説され、番号が付けられている(1-50)。 相同性の四つの領域(I–IV)は、それぞれ6つの膜貫通セグメント(番号付き)で構成され、中央の細孔の周りに折り畳まれていると考えられている。 構成的β結合部位のα-相互作用ドメイン(A ID)を緑色で示す。 LAとIQモチーフ(赤)は、カルモジュリン結合ドメイン(CBD)を構成します。
2.2. 宿主細胞の選択における課題

Cav1.2の自然発生する多様性は、単一チャネルデータはおろか、天然細胞から得られたデータの解釈を複雑にする。 これは、チャネルの分子組成とその成分の構造が事前に定義されている組換え発現システムにおけるCav1.2研究の重要性の根底にあります。 しかし、この実験的アプローチは、適切な宿主細胞の選択の主要な問題に遭遇した。

カルシウムチャネルの研究のほとんどは、HEK293細胞を用いて行われた。 これらの細胞は組換えCa2+チャネルの高い発現効率を提供するが、残念なことに、Ca2+3pA/pFまで電流を示す内因性カルシウムチャネルを含む。 したがって、HEK293細胞は、電流の振幅が内因性チャネルの寄与を無視するのに十分な大きさである場合にのみ、組換えCa2+チャネルの適切な研究を可 しかし、Ca2+チャネルの機能的決定因子の正しい評価は、内因性Ca2+チャネルサブユニットを完全に含まない宿主細胞の使用を必要とする。 COS1またはCOS7細胞は、かなりのカルシウム電流を生成せず、内因性Ca2+チャネルサブユニットまたはその前駆体を含まず、組換え体の発現に応答して内因性Cav1.2サブユニットの誘導を示さないため、この要件によく合っている。 動力学パラメータと活性化とCOS1細胞で測定されたCav1.2チャネル電流の不活性化の電圧依存性は、他の発現系で得られたデータと一致しています。 COS細胞の重要な利点は、異なるサイズのCav1.2チャネルサブユニットの発現およびアセンブリの効率をよりよく制御することを可能にする比較的遅い分2.3.

蛍光標識と測定の問題

組換えa1cのNおよび/またはc末端またはβのn末端へのGFP様蛍光体の融合は、発現チャネルの電気生理学的特性を 遠位エクソン4 6〜5 0によってコードされるA1C C末端配列(図1、A1C、7 7中の残基1 8 3 3〜2 1 3 8)がECFPによって置換されるとき、チャネルは、主要な電気生理学的特 しかし、そのN−または/およびC−末端によってEYFPに融合されたA1cは、不可逆的にそれを不活性化する光退色に対して非常に敏感である。 フルオロフォア支援光不活性化(FALI)として知られている、この興味深い特性は、チャネルの機能状態の不確実性のためにCav1.2のフレットの測定のためのアクセプターフォトブリーチングの適用性を制限します。 しかし、a1cおよび/またはβサブユニットの尾部に融合した蛍光体間の補正フレットのレシオメトリック解析は、パッチクランプ下の膜貫通電圧の変2.4.

組換えCav1.2:それは機能的発現のために何を必要とし、それはどのように現れるのですか?「野生型」組換えCav1.2の典型的な特性は、遍在するヒトA1c,77アイソフォーム(GenBank no.1999)の例を用いて、図2(A)に示されている。

「野生型」組換えCav1.2の典型的な特性は、図2(a)に示されている。 z34815)。 EYFP標識されたA1cをCOS1細胞単独で発現させた場合、蛍光標識されたチャネルタンパク質は細胞質上に拡散的に分布し、測定可能なカルシウム電流を生成しなかった(図2(A)、パネルa)。 PMと細胞質との間のa1cの分布の定量分析(図2(B))は、α2δ(バー aおよびb)の存在に独立してa1cによる有意なPMターゲティングの欠如を確認した。 Α2δの非存在下でのCav Βの発現は、A1cのPM標的化を刺激したが、α2δが共発現されない限り、チャネルは無音のままであった(図2(A)、パネルc)(パ これらの実験条件下では、βサブユニットは、チャネル複合体のPMターゲティングを刺激し、α2δの存在下で、Cav1.2チャネルの電圧ゲーティングを容易に

図2

Cav1.2補助サブユニットの役割。 (A)YFPフィルターで得られたEYFPN−α1Cの分布を示すCOS1を発現する細胞の蛍光上の画像(スケーリングバー、4μ m)および保持電位MVから+3 0mVまでの6 0 0m sステップ (B)α2δ(b)、β2d(c)、またはα2δ+β2d(d)の非存在下(a)または存在下での、細胞質上の原形質膜(P m)中のEYFPN−α1Cの相対的分布。 PMの下の領域にわたるpmにおける蛍光強度の比は、各細胞における背景減算の後に平均化された。 比率は1未満です。0は、α1Cによる有意なPM標的化の欠如を示す。*。

図2(a)(パネルd)に示すピークカルシウム電流の形状と外観は、β2変調Cav1.2にとって非常に典型的なものです。 その主な特徴は、減衰の比較的遅い速度と脱分極パルスの終わりの残りの持続の大部分が含まれています。 長期的な活動電位の間に、そのような特性は、それが堅牢な代償機構によってバランスされていない場合、細胞の病原性カルシウム過負荷につなが それはCav1の究極の役割でした。カルシウムチャネルブロッカーの研究開発を引き起こした心臓細胞の活動電位の持続期間の定義の2、今では十億ドルの市場がある薬剤のクラス。 より特異的でより効果的な薬物を見つけることを期待して、Cav1.2不活性化の分子決定基の同定に現在の関心を刺激するのは、Cav1.2のこの役割であ2.5.

最後になりましたが、合併症:Cav1.2クラスタリング

単一の心室筋細胞には-300,000Cav1.2チャネルが含まれていますが、チャネルの-3%のみがピーク時に開 一般的な信念に反して、Cav1.2チャネルは、原形質膜上に均等に分布していません。 天然の神経細胞および心筋細胞では、それらは大きなクラスターを形成する。 HEK293細胞で発現する機能的組換えEYFPN-a1c/γ2a/α2δチャネルの単一分子イメージングは、原形質膜内で移動していた-40チャネルで構成されるクラスター 蛍光相関分光法と光漂白実験後の蛍光回復の両方は、μ m2/sの横方向拡散定数をもたらした。Cav1.2クラスター移動度の機能的意義は明らかではない。 心筋細胞では、そのような移動性は、他のタンパク質、例えば、リアノジン受容体との相互作用によって抑制され得ると考えられている。 Cav1.2クラスターのサイズと原形質膜におけるそれらの特定の密度は、発現されるβサブユニットのタイプに依存する。 隣接するa1cサブユニットの末端間の距離は、神経/心臓β1bで67Åから血管β3で79Åまで変化する。 原形質膜におけるCav1.2クラスターの最高密度と最小のクラスターサイズは、σ1bが存在すると観察された。 アーキテクチャとCav1.2クラスターの特性を定義する分子メカニズムへの洞察は、Cav1.2活性とCa2+シグナル伝達における誘導応答との間のカップリングの病態生理のより良い理解のために重要である。

3. Cav1.2カルシウムチャネルの電圧およびCa2+依存的不活性化

Cav1.2カルシウムチャネルの場合、二つの異なるメカニズムは、Ca2+電流不活性化 一つのメカニズムは、原形質膜の細胞質側のCa2+イオンによって駆動されるが、他のメカニズムは膜貫通電圧に依存する。 実験的に、電荷キャリアとしてBa2+のCa2+の交換は、Ba2+伝導カルシウムチャネルが高速(FI)と遅い(SI)メカニズムによって電圧依存的に不活性化するよ これら三つの不活性化機構、FI、SI、CDI、およびそれらの主要な決定要因を図3に示します。

図3

Cav1.2不活性化の分子決定要因。 野生型Cav1の比較。図2(A)に示すように、CDI(B)およびSI(C)決定基を奪われた同じチャネルを有する。 5つの水平パネルは、(a)不活性化の重要な決定要因の配置を示しています。 ADSIは、反復II、III、およびIVのS6セグメントの-2位に保存された疎水性アミノ酸から構成されている(黄色の円:Ala、Val、およびIle、resp. の-1位のSer残基(シアン円)と同様に、IS6の-1位のSer残基(シアン円)と同様に。 Α1C c尾部のCam結合ドメイン(CBD)は、赤色の角丸矩形で示される。 Βサブユニット(green)は、反復iとIIとの間のリンカー中のα−相互作用ドメインに結合し、Ca2+依存的に、α1CサブユニットC−尾部(図示せず)のIQ−領域に結合 Β2(β2CED、青いボール)の遠位構造はCBDに結合する。 (b)示されたサブユニットの共免疫沈降の証拠。 (c)(黒)および(赤)の正規化トレース、および(d)(赤)の電圧依存性およびFI(,黒)の時定数を示し、(A)におけるCDIおよび(B)および(C)におけるCDIの欠如を説明する。 (e)Cav1.2のCDIと差動βサブユニット変調(D Β M)との間のリンク。 (A)WT Cav1.2におけるβ1a(黒のトレース)およびβ2a(緑のトレース)による不活性化の差動変調。 CBDの破壊(α1C、86)は、CDIおよびD Β M(B)によって標的化されたCDIおよびSIを排除する。 ADSIの突然変異(α1C、IS-IV)はCDIを除去し、SIを完全に阻害したので、チャネルは脱分極刺激(C)の期間にわたって伝導したままである。

3.1. A1CのCa2+依存性不活性化とカルモジュリン結合ドメイン

CDIにはいくつかの異なる決定因子があるが、cdiのCa2+センシング部位がエクソン40-42によってコードされるA1Cの80アミノ酸C末端配列のストレッチに絞られていたのは1997年までであった(図2)図3(a)の赤いブロックでマークされた(パネルa)。 A1C,86のこの領域における自然発生するスプライス変動(図3(B))は、電荷キャリアとしてのBa2+による電流の減速の欠如から明らかなように、CDIを完全に阻害しました(パネルc、黒のトレース)(赤のトレース)と比較して。 阻害されたCDIのもう一つの特徴は、野生型Cav1.2における膜電位に対する高速不活性化()の時定数のU字型依存性とは対照的に、電圧に対する電流サイズ依存性(図3(A)、パネルd、オープンシンボル)の欠如であった(図3(a)、パネルdを参照)。 二つの異なる配列、LとKは、そのa1c、野生型a1cの86のような変異が二つの隣接するCDIセンサーの存在を示唆し、同じ特徴に準拠し、この80アミノ酸ス そのうちの一つは、カルモジュリン-(CaM-)結合IQモチーフとしてK領域で概説され、後に、機能的なCa2+-CaM結合部位としてCDIへのIQモチーフのリンクは、Ca2+に親和性を欠くCaM変異体を使用することにより、三つの独立した研究で確認された。 これに対応して,LAモチーフはチャネルの静止状態によって付与されたapo-Cam結合部位としてCDIにリンクされていた。 A1CのこのCa2+依存性CaM結合ドメイン(CBD)につながれた単一のCaM分子は、チャネルの主要なCa2+センサーです。

a1c、86のCBD領域におけるa1cのスプライス変化は、CDIを完全に阻害するだけでなく、SIを除去し(図3(B)、パネルc)、βサブユニット変調に対する差動感 このことは,CDI,SI,βサブユニット変調の三つの特性がすべて一緒に結合していることを示している。

3.2. 遅い不活性化

証拠の数は、A1cのS6セグメントの遠位部分に限定されたアミノ酸がSIにおいて重要な役割を果たすことが提示されている。 この領域の系統的研究では、細孔の細胞質末端を構成する四つの膜貫通セグメントS6の四つの高度に保存されたアミノ酸からなる構造として”遅い不活性化の年次決定因子”(ADSI)を概説した(図3(A)、パネルa)。 それらの同時変異(IS6ではS405I、IIS6ではA752T、IIIS6ではV1165T、IVS6ではI1475T)はa1c、IS-IVチャネルを生成する。 A1c、IS-IVチャネルの現在の動力学の分析は総(または)広さの約50%を構成する急速に不活性化の部品(≤10ms)の途方もない加速を示しました。 A1c、IS-IVの遅い電圧依存性の不活性化は完全に阻害され、チャネルは脱分極の持続時間のために導通したままである。 電荷キャリア(パネルc)としてBa2+のCa2+の交換は、a1cを介しての不活性化成分のための電圧依存性の分析は、IS-IVチャネル(パネルd)は、CDIの欠如を確 共免疫沈降分析(パネルb)は、a1c、IS-IVとβの間の関連の直接的な証拠を提供しながら、β2a(パネルe)のβ1aの交換は、差動β-サブユニット変調の欠如を示唆しているa1c、IS-IVチャネル電流の不活性化を変更しませんでした。

まとめると、図3に示された結果は、ADSI、CBDおよびβの間にクロストークがあり、それらの間の直接的な相互作用および/または細孔の根底にあるポリペプ 実際、βとCBDとの相互作用および機能的立体配座の重要性の両方が、組換えCav1.2を発現する生細胞において直接実証された。

3.3. A1c Cテール折りたたみの役割

定量的な電圧依存フレット顕微鏡ライブセルのパッチクランプと組み合わせたa1cサブユニットC末端 A1cのc末端に融合したプレックストリン相同性(PH)ドメインを介して原形質膜の内側リーフレットへのa1c C尾のアンカリング(a1c-)は、この配座再配列を廃止し、SIとCDIの両方を阻害した(図4(A))a1c、IS-IV(図3(C))で観察されたものと非常に類似した方法で(図4(A))。 A1cカルボキシル末端の移動度を制限するこの変更は、Ca2+シグナル伝達に大きな意味を持っていた。 CAV1.2の活性に関連付けられているCREB依存性転写活性化は完全に脱分極に応答して”Cアンカー”チャネルによって生成されたロバストにもかかわらず ホスホリパーゼCの活性化時にPIP2加水分解の活性化によるa1c C尾のリリースは完全にSI、CDI、およびCREB依存性転写への効果的なカップリングを含む したがって、不活性化のために重要なのは、A1C C末端尾部の特定の機能的折り畳みである。 それはCBDに接続されたCaMで透過Ca2+をケージにし、効果的にCREB依存性転写または心筋収縮に関連する下流のシグナル伝達ターゲットにこのケージCa2+を とりわけ、この機能は、チャネルを活性化する細胞外刺激との緊密な協調で起こる。 シグナル伝達の点では、SIは閉鎖を加速し、C末端の尾の動きを始めるために浸透Ca2+によって解放されるチャネルの内部のロックです。図4Cav1.2不活性化におけるα1Cのカルボキシル末端およびアミノ末端尾の差動的役割。 示されているのは、(a)eyfp標識されたα1C(スケーリングバー、4μ m)の原形質膜標的化を示す蛍光上の画像であり、(b)α1C−/β1a/α2δ、(A)PHN−α1C/α2δ(B)、およ

3.4. A1c N末端の役割

上記のすべての機能は、a1c N末端の完全性にも依存する。 組換えa1c/β/α2δチャネルの不活性化特性は、a1c N尾の近位部分の構造変化によって、例えば、蛍光タンパク質の融合によって、PHドメインによっ A1c N末端の部分的な欠失の効果の非常に最初の機能解析は、βがN尾によるチャネルの阻害を防止しながら、それが不活性化に関与しているこ パッチクランプと組み合わせたフレット顕微鏡を使用して、我々は不活性化がa1cとβ1a NH2-terminiの強い相互再配向を引き起こすことがわかったが、原形質膜に対するそれらの距離はかなり変更されていません。 この相対的な移動度の欠如は、電圧ゲーティングに対するチャネル応答を容易にする方法でβによって付与される。 チャネルの調節からa1cサブユニットN末端尾のアンカップリングに関する実験は、βの非存在下で行われました。 結合されたPHドメインを介して原形質膜の内側リーフレットにおけるa1c N-テールのアンカーは、PHN-a1cおよびα2δが堅牢な内側電流を生成するのに十分であったときの条件を作成した(図4(B))。 しかしこのチャネルはCDIおよび電圧依存した不活性化を奪われます。 実際、Ba2+電流もCa2+電流もかなりの減衰を示していません(重複トレースを参照)。 ホスホリパーゼCの活性化によるPIP2加水分解時にa1c N-テールのリリースは完全にβ欠損チャネルを阻害した。 同様の特性は、電流のはるかに遅い活性化を除いて、a1cの全体(しかし4つのアミノ酸)のN末端尾部の欠失について観察された(図4(C))。 A1c N末端テールのアンカップリングのいずれかのタイプで-削除またはPMアンカリングによってかどうか、—全セル電流の活性化の遅延は、最初の潜 単一チャネルの記録は、N尾の削除は、本質的に長期的な脱分極中に長い開口部を示したΔ N-a1c/α2δチャネルのオープン状態を安定化することを明 したがって、CDIは、A1c C尾部のCBD決定因子、細胞質細孔領域のADSI、およびA1c CおよびN末端の折り畳みによって媒介される。

CDIは、A1c C尾部のCBD決定因子によって、細胞質細孔領域のADSIによって、およびA1c C末端およびN末端の折り畳みによって媒介される。 カルモジュリンは、遅い不活性化を終了するCa2+依存スイッチを提供し、これらの決定因子を統合し、a1c C-テールを解放し、Ca2+シグナル伝達の活性化3.5.

Βおよびα2δ

の非存在下でのCav1.2の発現および不活性化は、cav1.2チャネルの機能的発現に不可欠なβおよびα2δサブユニットであるか? Βまたはα2δのいずれかの非存在下でCav1.2の発現および特性に対する外因性CaM(CaMex)の効果の分析は、βもα2δも必須ではないことを明確に示した。 CaMexの過剰発現はわずかに活性化と不活性化の電圧依存性をより負の電位に向かってシフトし、不活性化を促進(しかし加速しない)し、約2倍の密度を増加させることにより、a1c/γ2d/α2δチャネルの電圧ゲーティングを変更する。 電荷キャリアとしてのBa2+に対するCa2+の置換の効果から明らかなように、CDIは保持されます(図5(A))。 Βとα2δの役割についての新しい理解は、CaMexがβ(図5(B))またはα2δ(図5(C))の非存在下でa1cチャネルの発現および活性をレンダリングするが、これらの補助サブユニットの両方ではないという発見に伴う。 CaMexはβおよびα2δと構造的には無関係ですが、人身売買、CDI、およびチャネルゲーティングをサポートしています。 定量分析は、CaMexは細胞質上のPMでA1cの再分布を刺激しなかったが、a1c/α2δチャネルの有意に強化された原形質膜ターゲティングを示した。 一方、CaMexは、細胞質上の原形質膜におけるa1c/γ2dおよびa1c/γ2d/α2δチャネルの相対的な分布を強化しなかった。 したがって、存在する補助サブユニットに応じて、A1c/β2dおよびa1c/α2δのCaMexサポートチャネル活性は、異なるメカニズムの制御下にある。 それにもかかわらず,Camex促進,単一補助サブユニットチャネルはカルシウム電流の有意に遅い不活性化速度論と活性化と不活性化の電圧依存性のより多くの負電位への強いシフトを含む非常に類似した特性を示した。 従来のa1c/γ2d/α2δチャネルと同様に、これらのチャネルは、CDIとジヒドロピリジンカルシウムチャネルブロッカーに高い感度を保持します。 しかし、A1c/β/Camexチャネルのみが、強い脱分極前パルスによるカルシウム電流の促進を示す(データは示さない)。

図5

Cav1.2の活性は、βまたはα2δサブユニットの非存在下で表されます。 示されている(a)cos1細胞におけるEYFPN-α1C(スケーリングバー、4μ m)の優勢なPM局在を示すepifluorescent画像と(b)α1C/β2d/α2δ/CaMex(A)、βフリー α1C/α2δ/CaMex(B)およびα2δフリー α1C/β2d/CaMexチャネル(C)について同じ振幅にスケーリングされた最大(黒)および(赤)の重ねられた痕跡が示されている。CBDに関連するCaMはCDIに関与しているため、CaMexの効果は異なるCaM結合部位によって媒介されることは明らかです。 そのような部位の潜在的な候補の1つは、A1C N末端尾部の遠位部分に存在する。 これは、このサイトは確かにCav1.2不活性化をサポートするいくつかの分子決定基の調節バンドルに統合的な役割を果たしているかどうかを見られる 別の可能性は、サイレントCav1の活性化にCaMexの役割を限定します。2大規模なクラスター内では、CaMの局所的な可用性が限られている場合、セクション2.5に記載されている分数活性が低い理由である可能性があります。 CaMによるCav1.2の調節に関連するメカニズムが何であれ、CaMは他の多くの細胞機能を調節するユビキタスで多機能なペプチドであり、Cav1.2における存在はCDIにとって不可欠であるため、現時点では医学での使用には実用的な意味がほとんどないようである。

4. Cav1のβサブユニット変調。2

βサブユニットの顕著な分子変動は、図3(a)(パネルe)に例示された差動変調Cav1.2の変化した不活性化特性に反映され、Ca2+誤った取り扱いに関連 いくつかの最近の観察は、このような楽観的な見解の基礎を提供します。 まず、βサブユニットは、ネイティブ細胞と組換え発現系の両方で様々な生化学的技術によって直接実証されたホモおよびヘテロオリゴマーを形成する傾向を示す。 Βホモ異性化の増加が大幅に密度を増加させるが、他のβサブユニットとβ2スプライスバリアントのヘテロ異性化はまた、Cav1.2の電圧依存性と不活化速度論を変更することができます。 Β-オリゴマー化は、いくつかの分子決定基によって媒介され、したがって、例えば、β2の病原性過剰発現の場合には、管理される複数の介入を必要とする。 しかし、β2自体を標的とする方がより実現可能であるようであり、β2特異的な遅く不完全な不活性化の分子決定基(図2(A)、パネルdを参照)は、既知の7つの天然に存在するβ2スプライス変異体すべてに存在する40-アミノ酸C末端決定基(β2ced)として同定された。 CBDとのCa2+-およびCaM非依存性相互作用のアンカップリング(図3(A)、パネルa)は、欠失実験で示されたように、β1b/β3変調Cav1.2の急速かつ完全な不活 私の見解では、cbdにおけるその受容体への結合からβ2cedのような選択的な脱共役は、他のβサブユニットが影響を受けないため、Ca2+過負荷を管理す また、Cav1.2と最も近いターゲットCa2+/CaM依存性プロテインキナーゼIIとの間のクロストークが保存されます。

5. 結論

この論文は、Cav1.2の不活性化を10ms未満に加速する方法(図3(C))、不活性化から完全に奪う方法(図4(B)および4(C))、または不活性化に重大な影響を与えずにβまたはα2δからの発現の依存性を排除する方法を知っていることを実証している。 我々は、不活性化のためのa1cテルミニとCaMの究極の役割を概説し、まだこれらの研究のどれもがCav1に関連付けられているカルシウムの誤操作を管古いと、残念ながら、あまりにも選択的ではないカルシウムチャネル遮断薬の2を除く。 唯一の新しい実現可能なターゲットは、エフェクター-受容体相互作用が確立されているCav1.2の病原性β2変調です。分子生物学の面では、Cav1.2は確かに知られている最も複雑な調節システムの中にあります。

Cav1のそれぞれの顕著な分子多様性。2成分は、種、組織、および発達の変動について話すことではなく、βおよび他のシグナル伝達成分のホモおよびヘテロオリゴマー化を介して、大規模で多様なクラスターへの分離と連続的な機能変化の対象となるチャネルの複数の遺伝的/スプライス変異体を生じさせる。 我々は、複数のCav1.2アイソフォームの特性の冗長性に驚いており、”従来の”電気生理学的特性を示すそれらのいくつかが疾患に関連していることが判明したときにさらに驚いている。 説明を探す際に、私たちの洞察は、カルシウム電流-電圧依存性、振幅、および持続時間の特性だけに直感的に焦点を当てるべきではありません。 このような特定のCav1.2アイソフォームに関連付けられているCREBシグナリングイベントの空間的および時間的な組織、および他の(例えば、cAMP依存)シグナリングメカニズム、または他のCav1.2アイソフォーム存在との競争などのエンド応答は、新しいアイデアを提供し、正常および罹患細胞および組織における個々のCav1.2スプライスバリアントの役割の調査のための新しいフロンティアを開くことができる。

Abbreviations

ADSI: Annual determinant of slow inactivation
CaM: Calmodulin
CBD: Calmodulin-binding domain
CDI: Ca-dependent inactivation
ECFP: Enhanced cyan fluorescent protein
EYFP: Enhanced yellow fluorescent protein
FALI: Fluorophore-assisted light inactivation
FI: Fast inactivation
FRET: Fluorescent resonance energy transfer
GFP: Green fluorescent protein
SI: Slow voltage-dependent inactivation.

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