CAMP、CA（2）+、およびCFTRの原形質膜への輸送との関係

cAMPが分泌上皮のCFTRイオンチャネルを介してCl（ - ）フラックスを刺激するメカニズムは議論の余地があります。cAMP依存性プロテインキナーゼによるリン酸化がCFTRチャネルの開いた確率を増加させることは一般に受け入れられています。より物議を醸す仮説は、キャンプが細胞内プールから細胞表面へのCFTRの転座を引き起こすということです。膜容量とFM1-43蛍光測定を使用して高レベルのCFTRを発現するヒト気道粘膜下腺に由来する細胞株であるCalu-3細胞の膜代謝回転を監視しました。従来の静電容量測定技術を使用して、Cl（ - ）電流の増加を示すほとんどの細胞で膜容量の明らかな増加が観察されます。ただし、膜コンダクタンスの変化の記録を慎重に修正した後、静電容量の明らかな変化は排除されます。蛍光膜マーカーFM1-43を使用した測定は、CFTRの活性化に伴う膜代謝回転の変化がないことも示しています。Calu-3細胞では、ケージに入れられたCa（2）+の光放出により、堅牢な膜挿入をトリガーできます。ただし、Cl（ - ）電流の増加はCa（2）+ - 誘発膜融合に伴うことはありません。CAMPまたはCA（2）+のどちらも増加しないと結論付けて、CALU-3細胞の原形質膜へのCFTRの輸送につながると結論付けています。さらに、膜コンダクタンスの大きな変化が発生した場合、膜容量測定は慎重に解釈する必要があると結論付けます。

The mechanism whereby cAMP stimulates Cl(-) flux through CFTR ion channels in secretory epithelia remains controversial. It is generally accepted that phosphorylation by cAMP-dependent protein kinase increases the open probability of the CFTR channel. A more controversial hypothesis is that cAMP triggers the translocation of CFTR from an intracellular pool to the cell surface. We have monitored membrane turnover in Calu-3 cells, a cell line derived from human airway submucosal glands that expresses high levels of CFTR using membrane capacitance and FM1-43 fluorescence measurements. Using a conventional capacitance measurement technique, we observe an apparent increase in membrane capacitance in most cells that exhibit an increase in Cl(-) current. However, after we carefully correct our recordings for changes in membrane conductance, the apparent changes in capacitance are eliminated. Measurements using the fluorescent membrane marker FM1-43 also indicate that no changes in membrane turnover accompany the activation of CFTR. Robust membrane insertion can be triggered with photorelease of caged Ca(2)+ in Calu-3 cells. However, no increase in Cl(-) current accompanies Ca(2)+-evoked membrane fusion. We conclude that neither increases in cAMP or Ca(2)+ lead to transport of CFTR to the plasma membrane in Calu-3 cells. In addition, we conclude that membrane capacitance measurements must be interpreted with caution when large changes in membrane conductance occur.