プロテインキナーゼGによる心臓リアノジン受容体のムスカリン依存性リン酸化は、PI3K-AKT-NNOSシグナル伝達によって媒介されます

心臓リアノジン受容体（RYR2）などの筋細胞のカルシウム取り扱いに関与するタンパク質の翻訳後修飾は、心臓収縮性を批判的に調節します。最近の研究では、プロテインキナーゼG（PKG）によるRyr2のリン酸化がコリン作動性刺激の心臓保護効果に寄与する可能性があることが示唆されています。ただし、これらの効果の根底にある特定のメカニズムは不明のままです。ここでは、マウス室筋細胞、免疫ブロッティング、saysとしての近接結紮、および一酸化窒素イメージングを使用して、ムスカリン受容体アゴニストカルバチョールによって誘導されるRyr2におけるSer-2808のリン酸化が、ホスホイノジド3-ホスホ酸キンナゼを含むシグナル伝達軸によって媒介されることを報告します。AKT SER/THRキナーゼ、一酸化窒素シンターゼ1、一酸化窒素、可溶性グアニル酸シクラーゼ、環状GMP（CGMP）、およびPKG。このシグナル伝達経路は筋細胞に区画化されていることがわかりました。これは、心房性ナトリウム利尿ペプチド受容体-CGMP-PKG-RYR2 Ser-2808シグナル伝達とは異なり、血管酸化剤刺激リン酸化剤のムスカリン誘発性リン酸化とは無関係であることがわかりました。これらの結果は、ムスカリン誘発性のPKGシグナル伝達と、心血管機能に重要な心臓RYR2リン酸化を調節するメディエーターに関する詳細な洞察を提供します。

Post-translational modifications of proteins involved in calcium handling in myocytes, such as the cardiac ryanodine receptor (RyR2), critically regulate cardiac contractility. Recent studies have suggested that phosphorylation of RyR2 by protein kinase G (PKG) might contribute to the cardioprotective effects of cholinergic stimulation. However, the specific mechanisms underlying these effects remain unclear. Here, using murine ventricular myocytes, immunoblotting, proximity ligation as-says, and nitric oxide imaging, we report that phosphorylation of Ser-2808 in RyR2 induced by the muscarinic receptor agonist carbachol is mediated by a signaling axis comprising phosphoinositide 3-phosphate kinase, Akt Ser/Thr kinase, nitric oxide synthase 1, nitric oxide, soluble guanylate cyclase, cyclic GMP (cGMP), and PKG. We found that this signaling pathway is compartmentalized in myocytes, as it was distinct from atrial natriuretic peptide receptor-cGMP-PKG-RyR2 Ser-2808 signaling and independent of muscarinic-induced phosphorylation of Ser-239 in vasodilator-stimulated phosphoprotein. These results provide detailed insights into muscarinic-induced PKG signaling and the mediators that regulate cardiac RyR2 phosphorylation critical for cardiovascular function.