イノシトール1,4,5-三リン酸によるカルシウムチャネルの非常に協調的な開口部

透過性ラット好塩基性白血病細胞におけるイノシトール1,4,5-三リン酸（IP3）によるカルシウム放出の速度論を研究して、ホスホイノシチドカスケードのこの細胞内メッセンジャーの分子作用メカニズムに関する洞察を得ました。細胞内貯蔵部位からのカルシウム放出は、蛍光指標であるFura-2で監視されました。4〜40 nmの範囲での添加IP3の濃度に対するカルシウム放出速度の依存性は、チャネルの開口部がIP3の少なくとも3つの分子の結合を必要とすることを示しました。チャネルの開口部は、追加のアデノシン三リン酸が存在しない場合に発生し、IP3がチャネルまたはそれをゲートするタンパク質に直接作用することを示しています。チャネルは、4秒未満でIP3によって開かれました。ナノモル濃度のIP3によるカルシウムチャネルの非常に協調的な開口は、細胞がホルモン、感覚、および成長制御刺激に応じて、このメッセンジャーの濃度の非常に小さな変化を検出および増幅することを可能にします。

The kinetics of calcium release by inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) in permeabilized rat basophilic leukemia cells were studied to obtain insight into the molecular mechanism of action of this intracellular messenger of the phosphoinositide cascade. Calcium release from intracellular storage sites was monitored with fura-2, a fluorescent indicator. The dependence of the rate of calcium release on the concentration of added IP3 in the 4 to 40 nM range showed that channel opening requires the binding of at least three molecules of IP3. Channel opening occurred in the absence of added adenosine triphosphate, indicating that IP3 acts directly on the channel or on a protein that gates it. The channels were opened by IP3 in less than 4 seconds. The highly cooperative opening of calcium channels by nanomolar concentrations of IP3 enables cells to detect and amplify very small changes in the concentration of this messenger in response to hormonal, sensory, and growth control stimuli.