心電圧依存性ナトリウムチャネルの細孔ドメインのプロトンセンサー

陽子は、ニューロン、骨格筋、および心電圧依存性ナトリウム（Na（v））チャネルにおける不活性化のアイソフォーム特異的調節を与えます。Na（V）チャネルのプロトンブロックの構造的基礎は十分に説明されていますが、細胞外アシドーシス中のNa（V）速度論の変化に関与するアミノ酸残基はまだ不明です。アキセノパス卵母細胞で、ヒト心臓Na（v）チャネル、Na（v）1.5の野生型（wt）と2つの細孔変異体構築物（h880qおよびc373f）を発現しました。C373FとH880Qは、プロトンブロックを減衰させ、使用依存性の不活性化のプロトン変調を廃止し、ゆっくりした不活性化の定常状態と運動パラメーターのpH変調を変化させました。さらに、C373Fは、WTと比較して、使用依存性の不活性化と遅い不活性化の最大確率を大幅に減少させました。H880Qはまた、不活性化の遅延の最大確率を大幅に減らし、WTと比較して、活性化と高速不活性化の電圧依存性をより正のポテンシャルにシフトしました。これらのデータは、Na（v）1.5のCys-373とHis-880が使用依存性および遅い不活性化のためのプロトンセンサーであり、Na（V）チャネルのアイソフォーム特異的変調に影響を与えることを示唆しています。

Protons impart isoform-specific modulation of inactivation in neuronal, skeletal muscle, and cardiac voltage-gated sodium (Na(V)) channels. Although the structural basis of proton block in Na(V) channels has been well described, the amino acid residues responsible for the changes in Na(V) kinetics during extracellular acidosis are as yet unknown. We expressed wild-type (WT) and two pore mutant constructs (H880Q and C373F) of the human cardiac Na(V) channel, Na(V)1.5, in Xenopus oocytes. C373F and H880Q both attenuated proton block, abolished proton modulation of use-dependent inactivation, and altered pH modulation of the steady-state and kinetic parameters of slow inactivation. Additionally, C373F significantly reduced the maximum probability of use-dependent inactivation and slow inactivation, relative to WT. H880Q also significantly reduced the maximum probability of slow inactivation and shifted the voltage dependence of activation and fast inactivation to more positive potentials, relative to WT. These data suggest that Cys-373 and His-880 in Na(V)1.5 are proton sensors for use-dependent and slow inactivation and have implications in isoform-specific modulation of Na(V) channels.