天然co牛P2X受容体のアロステリック調節：組換えP2X2受容体との比較からの洞察

P2X受容体サブユニットから組み立てられた細胞外アデノシン5'-三リン酸（ATP）ゲートイオンチャネルは、陽子と二価カチオンによるサブユニット選択的アロステリック調節を示します。電圧締められたギニアピグcoch牛外毛細胞（OHC）およびdeiters '細胞（DC）、H（+）およびCu（2+）では、Zn（2+）ではなく、P2X受容体を介した内向き電流を強化しました。酸pH（6.5）が45％増強したOHC ATPゲート電流を増強しました。Cu（2+）（1-40 microM）とATPの共適用は、反応を20％増加させました。DCSでは、ATPゲート電流は酸性pHで85％、Cu（2+）で70％増強されました。アルカリ性pHは、ATP依存性の内向き電流をOHCで73％、DCで85％阻害しました。Zn（2+）は、効果がない（1〜10 microM）または抑制性（40-400 microM）でした。アフリカツメガエルラットP2X（2）受容体を介した卵母細胞の内側の内向き電流は、天然のギニアピグco牛P2X受容体とは異なるアロステリック調節を示しました。卵母細胞ATP誘発内向き電流は、pH 7.5からpH 6.5にシフトすることにより450％、40ミクロムCu（2+）で130％を増強しました。酸性pHおよびCu（2+）を使用したATPに対する応答の強化は、P2X（2）サブユニットの署名です。天然のギニアpig co牛細胞とは対照的に、細胞外Zn（2+）（40 microM）は、卵母細胞で組換えATPゲート内向き電流を200％増加させました。これらの結果は、プロトンとCu（2+）によるco牛OHCおよびDC ATP依存性イオンチャネルの陽性アロステリック調節が、追加の調節要素を伴うP2X（2）受容体サブユニットから部分的に発生することを示唆しています。

Extracellular adenosine 5'-triphosphate (ATP)-gated ion channels assembled from P2X receptor subunits exhibit subunit-selective allosteric modulation by protons and divalent cations. In voltage-clamped guinea-pig cochlear outer hair cells (OHC) and Deiters' cells (DC), H(+) and Cu(2+), but not Zn(2+), enhanced the P2X receptor-mediated inward currents. Acid pH (6.5) potentiated OHC ATP-gated currents by 45%. Co-application of Cu(2+) (1-40 microM) with ATP increased the response by 20%. In DCs, ATP-gated currents were potentiated 85% by acid pH, and 70% by Cu(2+). Alkaline pH inhibited ATP-gated inward currents by 73% in OHCs and 85% in DCs. Zn(2+) was either ineffective (1-10 microM) or inhibitory (40-400 microM). Recombinant rat P2X(2) receptor-mediated inward currents in XENOPUS oocytes displayed allosteric modulation that was different from the native guinea-pig cochlear P2X receptors. The oocyte ATP-gated inward current was potentiated 450% by shifting from pH 7.5 to pH 6.5, and 130% with 40 microM Cu(2+). The enhanced response to ATP with acid pH and Cu(2+) is a signature of the P2X(2) subunit. In contrast to native guinea-pig cochlear cells, extracellular Zn(2+) (40 microM) increased the recombinant ATP-gated inward current by 200% in oocytes. These results suggest that the positive allosteric modulation of cochlear OHC and DC ATP-gated ion channels by protons and Cu(2+) arises in part from the P2X(2) receptor subunit, with additional regulatory elements.