Caenorhabditis elegans BKチャネルの推定カルシウム結合ドメインは、中毒とエタノール活性化に不可欠です

アルコールは、ワームからヒトまでの種のアルコール媒介行動に寄与する高度に保存された電圧およびカルシウム活性化カリウム（BK）チャネルを調節します。以前の研究では、カルシウム感受性ドメインであるRCK1とCa（2+）ボウルがin vitroでの哺乳類BKチャネルのエタノール活性化に必要であることが示されています。線虫Caenorhabditis elegansでは、エタノールはin vivoでBKチャネルを活性化し、ワームBKチャネルであるSLO-1の削除は、中毒に対する強い耐性を付与します。保存されたRCK1およびカルシウムボウルドメインがC. elegansの中毒および基底BKチャネル依存性の挙動にも重要であるかどうかを判断するために、RCK1、Ca（2+）ボウルまたは両方のドメインがカルシウムに無性格を実現すると予測される変異したSLO-1チャネルを発現するトランスジェニックワームを生成しました。予想どおり、これらのドメインを変異させると、これらの変異体の首と体の湾曲がBKヌル変異体の首と体の曲率が模倣されたため、in vivoでのSLO-1の基底機能が阻害されました。しかし、予想外に、SLO-1でこれらのドメインを単独でまたは一緒に変異させることは、C。elegansの中毒に影響を与えませんでした。これらの行動結果と一致して、エタノールがこれらのドメインの有無にかかわらずin vitroでSLO-1チャネルを活性化することがわかりました。対照的に、以前のin vitro所見と一致して、C。elegansは、変異したカルシウムセンシングドメインを備えたヒトBKチャネルを抱えており、中毒に対する耐性を示しました。したがって、ワームSLO-1チャネルの場合、推定カルシウム感受性ドメインはin vivo機能に重要ですが、in vivoエタノール作用には不要です。

Alcohol modulates the highly conserved, voltage- and calcium-activated potassium (BK) channel, which contributes to alcohol-mediated behaviors in species from worms to humans. Previous studies have shown that the calcium-sensitive domains, RCK1 and the Ca(2+) bowl, are required for ethanol activation of the mammalian BK channel in vitro. In the nematode Caenorhabditis elegans, ethanol activates the BK channel in vivo, and deletion of the worm BK channel, SLO-1, confers strong resistance to intoxication. To determine if the conserved RCK1 and calcium bowl domains were also critical for intoxication and basal BK channel-dependent behaviors in C. elegans, we generated transgenic worms that express mutated SLO-1 channels predicted to have the RCK1, Ca(2+) bowl or both domains rendered insensitive to calcium. As expected, mutating these domains inhibited basal function of SLO-1 in vivo as neck and body curvature of these mutants mimicked that of the BK null mutant. Unexpectedly, however, mutating these domains singly or together in SLO-1 had no effect on intoxication in C. elegans. Consistent with these behavioral results, we found that ethanol activated the SLO-1 channel in vitro with or without these domains. By contrast, in agreement with previous in vitro findings, C. elegans harboring a human BK channel with mutated calcium-sensing domains displayed resistance to intoxication. Thus, for the worm SLO-1 channel, the putative calcium-sensitive domains are critical for basal in vivo function but unnecessary for in vivo ethanol action.