体積制御アニオンチャネルは、LRRC8ヘテロマーによって形成されます - 膜輸送および生理学における分子同定と役割

細胞体積の調節は、多くの生理学的プロセスの基本です。体積制御された陰イオンチャネルVRACは、調節量の減少に重要な役割を果たします。脊椎動物で遍在するこのチャネルは、電気生理学的手段によって非常に特徴付けられています。それは細胞の腫れにかかり、塩化物と間違いなく有機浸透圧を伝導します。VRACは、細胞の増殖と移動、アポトーシス、鎖骨中皮輸送、膨張誘発性エキソサイトーシス、細胞間コミュニケーションなど、さまざまな細胞および生物機能に批判的に関与することが提案されています。また、癌や虚血などの病理学的状態でも役割を果たす可能性があります。多くの努力にもかかわらず、VRACの分子アイデンティティは、他のLRRC8ファミリーメンバーと本質的なVRACコンポーネントとしてのLRRC8Aのヘテロマーの最近の発見まで、何十年もの間、とらえどころのないままでした。この識別は、構造機能関係に関する研究、その細胞生物学の分子生物学的調査、およびVRACの生理学的役割の再評価の出発点となります。このレビューでは、LRRC8ヘテロマーがVRAC成分としての同定を再現し、LRRC8タンパク質とパネキシンの類似性を示し、VRACがより大きな浸透圧を実施するかどうかを議論します。さらに、VRACの提案された生理学的機能と、LRRC8タンパク質の生理学的意義に関する現在の知識が要約され、照合されます。

Cellular volume regulation is fundamental for numerous physiological processes. The volume-regulated anion channel, VRAC, plays a crucial role in regulatory volume decrease. This channel, which is ubiquitously expressed in vertebrates, has been vastly characterized by electrophysiological means. It opens upon cell swelling and conducts chloride and arguably organic osmolytes. VRAC has been proposed to be critically involved in various cellular and organismal functions, including cell proliferation and migration, apoptosis, transepithelial transport, swelling-induced exocytosis and intercellular communication. It may also play a role in pathological states like cancer and ischemia. Despite many efforts, the molecular identity of VRAC had remained elusive for decades, until the recent discovery of heteromers of LRRC8A with other LRRC8 family members as an essential VRAC component. This identification marks a starting point for studies on the structure-function relation, for molecular biological investigations of its cell biology and for re-evaluating the physiological roles of VRAC. This review recapitulates the identification of LRRC8 heteromers as VRAC components, depicts the similarities between LRRC8 proteins and pannexins, and discussed whether VRAC conducts larger osmolytes. Furthermore, proposed physiological functions of VRAC and the present knowledge about the physiological significance of LRRC8 proteins are summarized and collated.