イオン透過、コンダクタンス、およびアミロライド感度におけるアルファおよびデルタ上皮Na+チャネルのプレ-H2ドメインの役割

上皮Na（+）チャネル（ENAC）は、腎臓、結腸、肺などの吸収性上皮の頂端膜を横切る塩と水の再吸収を調節します。構造機能研究により、2番目の膜貫通ドメイン（M2）と隣接する前およびM2後の領域がチャネル細孔形成、陽イオン選択性、アミロライド感受性に関与していることが示唆されています。Na（+）選択性、単一性Na（+）コンダクタンス（ガンマ（NA））、およびデルタエナクのアミロライド感度は、アルファ-ENACのものとは著しく異なるため、Pre-H2ドメインがこれらの特性に寄与する可能性があるという仮説Pre-H2、H2、およびDeltaおよびAlpha-Enacの両方のドメイン（Pre-H2+H2）ドメインを交換することで調べられました。全細胞および単一のチャネルの結果は、アフェスカンマの卵母細胞のベタガンマ-ENACと共発現したスワップアルファキメラのLi（+）（+）（+）（p（li）/p（na））の透過率が大幅に減少することを示しました。。対照的に、スワップデルタコンストラクトのp（li）/p（na）の比は有意に変化しませんでした。単一チャネルの研究により、H2とプレ-H2+H2ドメインの交換がアルファエナクのガンマ（NA）が増加したが、デルタ-ENACのガンマ（NA）が減少したことが確認されました。Amiloride（K（I）（AMIL））の見かけの抑制解離定数の大幅な増加は、Pre-H2、H2、およびPre-H2+H2ドメインを交換することにより、αキメラで観察されました。対照的に、K（I）（AMIL）の顕著な減少は、H2およびPre-H2+H2ドメインの置換により、キメラデルタ構造物で得られました。我々の結果は、H2ドメインと組み合わせたPre-H2ドメインがP（Li）/P（Na）比、単一チャネルNA（+）コンダクタンス、およびαおよびDelta-Enacsのアミロライド感受性に寄与することを示しています。

Epithelial Na(+) channels (ENaC) regulate salt and water re-absorption across the apical membrane of absorptive epithelia such as the kidney, colon, and lung. Structure-function studies have suggested that the second transmembrane domain (M2) and the adjacent pre- and post-M2 regions are involved in channel pore formation, cation selectivity, and amiloride sensitivity. Because Na(+) selectivity, unitary Na(+) conductance (gamma(Na)), and amiloride sensitivity of delta-ENaC are strikingly different from those of alpha-ENaC, the hypothesis that the pre-H2 domain may contribute to these characterizations has been examined by swapping the pre-H2, H2, and both (pre-H2+H2) domains of delta- and alpha-ENaCs. Whole-cell and single channel results showed that the permeation ratio of Li(+) and Na(+) (P(Li)/P(Na)) for the swap alpha chimeras co-expressed with betagamma-ENaC in Xenopus oocytes decreased significantly. In contrast, the ratio of P(Li)/P(Na) for the swap delta constructs was not significantly altered. Single channel studies confirmed that swapping of the H2 and the pre-H2+H2 domains increased the gamma(Na) of alpha-ENaC but decreased the gamma(Na) of delta-ENaC. A significant increment in the apparent inhibitory dissociation constant for amiloride (K(i)(amil)) was observed in the alpha chimeras by swapping the pre-H2, H2, and pre-H2+H2 domains. In contrast, a striking decline of K(i)(amil) was obtained in the chimeric delta constructs with substitution of the H2 and pre-H2+H2 domains. Our results demonstrate that the pre-H2 domain, combined with the H2 domain, contributes to the P(Li)/P(Na) ratio, single channel Na(+) conductance, and amiloride sensitivity of alpha- and delta-ENaCs.