GKのGTPase活性の心臓心房細胞膜内塩化塩化物阻害におけるムスカリンK+チャネルのGタンパク質媒介活性化に対するアニオンの効果

ムスカリン性K+（KACH）チャネルのGタンパク質（GK）を介した活性化に対するさまざまな細胞内陰イオンの効果は、モルモットの心臓から分離された単一心房筋細胞で調べられました。パッチクランプテクニックは、インサイドアウトパッチ構成で使用されました。ピペットにアセチルコリン（ACh、0.5 microM）を使用すると、1ミクロムGTPは、異なる陰イオンを含む内部溶液でKACHチャネル活性化の大きさの大きさを引き起こしました。0.5 microM AChおよび1 microM GTPでKACHチャネル活性を誘導するアニオンの効力の順序は、Br-emoling以上のcl-equingよりも大きかった。SO4（2-）またはアスパラギン酸の内部溶液では、0.5ミクロムAChの1ミクロムGTPによってチャネルの開口部は誘導されませんでした。CL-およびSO4（2-）内部溶液（0.5 microM AChを含む）の両方で、GTPの濃度とチャネル活動との関係は、丘の方程式によって約3〜4の丘の方程式と適合していました。ただし、半軸活性化（KD）でのGTPの濃度は、CL-で0.2 Microm、SO4（2-）溶液では10 microMでした。一方、グアノシン-5'-O-（3-チオトリンリン酸）とチャネル活性の濃度との間の準定常状態の関係は、CL-およびSO4（2-）溶液の間で有意差はありませんでした。つまり、丘の係数は約3〜4で、KDは両方の溶液で約0.06-0.08 microMでした。Cl溶液中のGTPのウォッシュアウト後のチャネル活動の減衰は、SO4（2-）溶液のGTPよりもはるかに遅くなりました。これらの結果は、細胞内Cl-がターンオン反応に影響を与えないが、GKのターンオフ反応を遅くし、GTPのKACHチャネルの感度が高いことを示唆しています。Cl溶液では、アゴニストが存在しない場合でも、GTP（1 microMを超える）またはATP（1 mmを超える）のみがKACHチャネルの活性化を引き起こしましたが、どちらもSO4（2-）溶液では発生しませんでした。これらの観察結果は、GKの基底ターンオン反応またはヌクレオシドジホン酸塩キナーゼによるGKへのリン酸転換によるKACHチャネルの活性化が、少なくとも部分的にCl-の細胞内濃度に依存する可能性があることを示唆しています。

The effects of various intracellular anions on the G protein (GK)-mediated activation of the muscarinic K+ (KACh) channel were examined in single atrial myocytes isolated from guinea pig hearts. The patch clamp technique was used in the inside-out patch configuration. With acetylcholine (ACh, 0.5 microM) in the pipette, 1 microM GTP caused different magnitudes of KACh channel activation in internal solutions containing different anions. The order of potency of anions to induce the KACh channel activity at 0.5 microM ACh and 1 microM GTP was Cl- greater than or equal to Br- greater than 1-. In the SO4(2-) or aspartic acid internal solution, no channel openings were induced by 1 microM GTP with 0.5 microM ACh. In both the Cl- and SO4(2-) internal solutions (with 0.5 microM ACh) the relationship between the concentration of GTP and the channel activity was fit by the Hill equation with a Hill coefficient of approximately 3-4. However, the concentration of GTP at the half-maximal activation (Kd) was 0.2 microM in the Cl- and 10 microM in the SO4(2-) solution. On the other hand, the quasi-steady-state relationship between the concentration of guanosine-5'-o-(3-thiotriphosphate) and the channel activity did not differ significantly between the Cl- and SO4(2-) solutions; i.e., the Hill coefficient was approximately 3-4 and the Kd was approximately 0.06-0.08 microM in both solutions. The decay of channel activity after washout of GTP in the Cl- solution was much slower than that in the SO4(2-) solution. These results suggest that intracellular Cl- does not affect the turn-on reaction but slows the turn-off reaction of GK, resulting in higher sensitivity of the KACh channel for GTP. In the Cl- solution, even in the absence of agonists, GTP (greater than 1 microM) or ATP (greater than 1 mM) alone caused activation of the KACh channel, while neither occurred in the SO4(2-) solution. These observations suggest that the activation of the KACh channel by the basal turn-on reaction of GK or by phosphate transfer to GK by nucleoside diphosphate-kinase may depend at least partly on the intracellular concentration of Cl-.