哺乳類ピンホモログLGNによる基底および受容体誘発性girkカリウムチャネル活性とニューロンの興奮性の調節

Gタンパク質活性化内向きに整流カリウム（girk）チャネルは、低速シナプス阻害とコントロールニューロンの興奮性を媒介します。ガークチャネルが、不可能（MPIN）のショウジョウバエパートナーの哺乳類ホモログであるLGNのようなグアニン解離阻害剤（GDI）タンパク質による調節の対象かどうかは不明です。ここでは、LGNは基底や口の電流を増加させるが、GIまたはGOに結合した代謝性送信者受容体によってgirkの活性化を減少させるが、GSではなく報告します。さらに、おそらく隔離された内因性LGNを放出することにより、そのN末端のTPR含有タンパク質相互作用ドメインの発現は、哺乳類細胞におけるLGNの効果を模倣します。海馬ニューロンでは、LGNの発現、またはLGN活性を模倣または強化するLGNフラグメントは、基底や立ちの活性の増加により安静時のポテンシャルを過分極化し、興奮性を低下させます。LGN RNAIのLentiウイルスを使用して、海馬ニューロンの内因性LGNレベルを低下させるため、基底微生チャネル活性を維持し、ニューロンの興奮性を活用するためのLGNの本質的な役割をさらに示します。

G protein-activated inwardly rectifying potassium (GIRK) channels mediate slow synaptic inhibition and control neuronal excitability. It is unknown whether GIRK channels are subject to regulation by guanine dissociation inhibitor (GDI) proteins like LGN, a mammalian homolog of Drosophila Partner of Inscuteable (mPINS). Here we report that LGN increases basal GIRK current but reduces GIRK activation by metabotropic transmitter receptors coupled to Gi or Go, but not Gs. Moreover, expression of its N-terminal, TPR-containing protein interaction domains mimics the effects of LGN in mammalian cells, probably by releasing sequestered endogenous LGN. In hippocampal neurons, expression of LGN, or LGN fragments that mimic or enhance LGN activity, hyperpolarizes the resting potential due to increased basal GIRK activity and reduces excitability. Using Lenti virus for LGN RNAi to reduce endogenous LGN levels in hippocampal neurons, we further show an essential role of LGN for maintaining basal GIRK channel activity and for harnessing neuronal excitability.