An impaired smooth muscle cell (SMC) relaxation of coronary artery by alteration of $K^+$ channels would be the most potential explanation for reduced coronary reserve in left ventricular hypertrophy (LVH), however, this possibility has not been investigated. We performed morphometrical analysis of the coronary artery under electron microscopy and measured $Ca^{2+}-activated\;K\;(K_{Ca})$ currents and delayed rectifier K $(K_{dr})$ currents by whole-cell and inside-out patch-clamp technique in single coronary arterial SMCs from rabbits subjected to isoprenaline-induced cardiac hypertrophy. Coronary arterial SMCs underwent significant changes in ultrastructure. The unitary current amplitude and the open-state probability of $K_{Ca}$ channel were significantly reduced in hypertrophy without open-time and closed-time kinetic. The concentration-response curve of $K_{Ca}$ channel to $Ca^{2+}$ is shifted to the right in hypertrophy. The reduction in the mean single channel current and increase in the open channel noise of $K_{Ca}$ channel by TEA were more sensitive in hypertrophy. $K_{dr}$ current density is significantly reduced in hypertrophy without activation and inactivation kinetics. The sensitivity of $K_{dr}$ current on 4-AP is significantly increased in hypertrophy. This is the first study to report evidence for alterations of $K_{Ca}$ channels and $K_{dr}$ channels in coronary SMCs with LVH. The findings may provide some insight into mechanism of the reduced coronary reserve in LVH.
The whole-cell mode of the patch clamp technique was used to study $Ca^{2+}-activated\;Cl^-\;current$$(I_{Cl_{Ca}})$ in gastric antral myocytes. Extracellular application of caffeine evoked $Ca^{2+}-activated\;current$. In order to isolate the chloride current from background current, all known systems were blocked with specific blockers. The current-voltage relationship of caffeine-induced current showed outward rectification and it reversed at around $E_{Cl^-}$. The shift of reversal potential upon the alteration of external and internal chloride concentrations was well fitted with results which were calculated by the Nernst equation. Extracellular addition of N-phenylanthranilic acid and niflumic acid which are known anion channel blockers abolished the caffeine induced current. Intracellular application of a high concentration of EGTA also abolished this current. Application of c-AMP, c-GMP, heparin, or $AIF^-_4$ made no remarkable changes to this current. Sodium replacement with the impermeable cation N-methylglucamine or with $Cd^{2+}$ rarely affected this current. From the above results it is suggested that the caffeine induced current was a $Cl^-$ current and it was activated by intracellular $Ca^{2+}$.
Lee Jun-Ho;Jeong Sang-Min;Lee Byung-Hwan;Kim Jong-Hoon;Ko Sung-Ryong;Kim Seung-Hwan;Lee Sang-Mok;Nah Seung-Yeol
Archives of Pharmacal Research
/
제28권4호
/
pp.413-420
/
2005
We previously demonstrated the ability of ginseng saponins (active ingredients of Panax ginseng) to enhance $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current. The mechanism for this ginseng saponin-induced enhancement was proposed to be the release of $Ca^{2+}$ from $IP_{3}-sensitive$ intracellular stores through the activation of PTX-insensitive $G\alpha_{q/11}$ proteins and PLC pathway. Recent studies have shown that calmodulin (CaM) regulates $IP_{3}$ receptor-mediated $Ca^{2+}$ release in both $Ca^{2+}-dependent$ and -independent manner. In the present study, we have investigated the effects of CaM on ginseng saponin-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current responses in Xenopus oocytes. Intraoocyte injection of CaM inhibited ginseng saponin-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement, whereas co-injection of calmidazolium, a CaM antagonist, with CaM blocked CaM action. The inhibitory effect of CaM on ginseng saponin-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement was dose- and time-dependent, with an $IC_{50} of 14.9\pm3.5 {\mu}M$. The inhibitory effect of CaM on saponin's activity was maximal after 6 h of intraoocyte injection of CaM, and after 48 h the activity of saponin recovered to control level. The half-recovery time was calculated to be $16.7\pm4.3 h$. Intraoocyte injection of CaM inhibited $Ca^{2+}$-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement and also attenuated $IP_{3}$-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement. $Ca^{2+}$/CaM kinase II inhibitor did not inhibit CaM-caused attenuation of ginseng saponin-induced $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement. These results suggest that CaM regulates ginseng saponin effect on $Ca^{2+}$-activated $Cl^{-}$ current enhancement via $Ca^{2+}$-independent manner.
We investigated the role of L-type $Ca^{2+}$ channel in receptor activator of nuclear factor-kappaB ligand (RANKL)-induced osteoclast formation. BayK 8644, a L-type $Ca^{2+}$ channel agonist, was shown to increase the RANKLinduced osteoclastogenesis and actin ring formation in mouse bone marrow-dereived macrophage (BMM) culture system. BayK 8644 stimulated RANKL-induced extracellular signal-regulated kinase (ERK) and p38 MAP kinase (MAPK) activation, which leads to increased nuclear factor of activated T cells (NFAT)c1 expression. Taken together, these data indicate that L-type $Ca^{2+}$ channel regulates osteoclast formation possibly through ERK- and p38-mediated NFATc1 expression.
Effects of quercetin, a kind of flavonoids, on the vasodilating actions were investigated. Among the mechanisms for quercetin-induced vasodilatation in rat aorta, the involvement with the $Ca^{2+}$ activated $K^+$ ($K_{Ca}$) channel was examined. Pretreatment with NE ($5\;{\mu}M$) or KCl (60 mM) was carried out and then, the modulation by quercetin of the constriction was examined using rat aorta ring strips (3 mm) at $36.5^{\circ}C$. Quercetin (0.1 to $100\;{\mu}M$) relaxed the NE-induced vasoconstrictions in a concentrationdependent manner. NO synthesis (NOS) inhibitor, NG-monomethyl-L-arginine acetate (L-NMMA), at $100\;{\mu}M$ reduced the quercetin ($100\;{\mu}M$)-induced vasodilatation from $97.8{\pm}3.7%$ (n=10) to $78.0{\pm}11.6%$ (n=5, p<0.05). Another NOS inhibitor, L-NG-nitro arginine methyl ester (L-NAME), at $10\;{\mu}M$ also had the similar effect. In the presence of both $100\;{\mu}M$ L-NMMA and $10\;{\mu}M$ indomethacin, the quercetin-induced vasodilatation was further attenuated by $100\;{\mu}M$ tetraethylammonium (TEA, a $K_{Ca}$ channel inhibitor). Also TEA decreased the quercetin-induced vasodilatation in endothelium-denuded rat aorta. Used other $K_{Ca}$ channel inhibitors, the quercetin-induced vasodilatation was attenuated by $0.3\;{\mu}M$ apamin (a SK channel inhibitor), but not by 30 nM charybdotoxin (a BK and IK channel inhibitor). Quercetin caused a concentration-dependent vasodilatation, due to the endotheliumdependent and -independent actions. Also quercetin contributes to the vasodilatation selectively with SK channel on smooth muscle.
The effects of membrane surface charge originated from lipid head groups on ion channels were tested by analyzing the activity of single large conductance $Ca^{2+}-activated\;K^+$ (maxi K) channel from rat skeletal muscle. The conductances and open-state probability ($P_o$) of single maxi K channels were compared in three types of planar lipid bilayers formed from a neutral phosphatidylethanolamine (PE) or two negatively-charged phospholipids, phosphatidylserine (PS) and phosphatidylinositol (PI). Under symmetrical KCl concentrations $(3{\sim}1,000\;mM)$, single channel conductances of maxi K channels in charged membranes were $1.1{\sim}1.7$ times larger than those in PE membranes, and the differences were more pronounced at the lower ionic strength. The average slope conductances at 100 mM KCl were $251{\pm}9.9$, $360{\pm}8.7$ and $356{\pm}12.4$$(mean{\pm}SEM)$ pS in PE, PS and PI membranes respectively. The potentials at which $P_o$ was 1/2, appeared to have shifted left by 40 mV along voltage axis in the membranes formed with PS or PI. Such shift was consistently seen at pCa 5, 4.5, 4 and 3.5. Estimation of the effect of surface charge from these data indicated that maxi K channels sensed the surface potentials at a distance of $8{\sim}9\;{\AA}$ from the membrane surface. In addition, similar insulation distance ($7{\sim}9\;{\AA}$) of channel mouth from the bilayer surface charge was predicted by a 3-barrier-2-site model of energy profile for the permeation of $K^+$ ions. In conclusion, despite the differences in structure and fluidity of phospholipids in bilayers, the activities of maxi K channels in two charged membranes composed of PS or PI were strikingly similar and larger than those in bilayers of PE. These results suggest that the enhancement of conductance and $P_o$ of maxi channels is mostly due to negative charges in the phospholipid head groups.
It has been proposed that $Ca^{2+}-activated$ K $(K_{Ca})$ channels play an essential role in vascular tone. The alterations of the properties of coronary $K_{Ca}$ channels have not been studied as a possible mechanism for impaired coronary reserve in cardiac hypertrophy. The present studies were carried out to determine the properties of coronary $K_{Ca}$ channels in normal and hypertrophied hearts. These channels were measured from rabbit coronary smooth muscle cells using a patch clamp technique. The main findings of the present study are as follows: (1) the unitary current amplitudes and the slope conductance of coronary $K_{Ca}$ channels were decreased without changes of the channel kinetics in isoproterenol-induced cardiac hypertrophy; (2) the sensitivity of coronary $K_{Ca}$ channels to the changes of intracellular concentration of $Ca^{2+}$ was reduced in isoproterenol-induced cardiac hypertrophy. From above results, we suggest for the first time that the alteration of $K_{Ca}$ channels are involved in impaired coronary reserve in isoproterenol-induced cardiac hypertrophy.
Our previous report demonstrated that chick myoblasts are equipped with $Ca^{2+}$-permeable stretchactivated channels and $Ca^{2+}-activated$ potassium channels ($K_{Ca}$), and that hyperpolarization-induced by $K_{Ca}$ channels provides driving force for $Ca^{2+}$ influx through the stretch-activated channels into the cells. Here, we showed that acetylcholine (ACh) also hyperpolarized the membrane of cultured chick myoblasts, suggesting that nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) may be another pathway for $Ca^{2+}$ influx. Under cell-attatched patch configuration, ACh increased the open probability of $K_{Ca}$ channels from 0.007 to 0.055 only when extracellular $Ca^{2+}$ was present. Nicotine, a nAChR agonist, increased the open probability of $K_{Ca}$ channels from 0.008 to 0.023, whereas muscarine failed to do so. Since the activity of $K_{Ca}$ channel is sensitive to intracellular $Ca^{2+}$ level, nAChR seems to be capable of inducing $Ca^{2+}$ influx. Using the $Ca^{2+}$ imaging analysis, we were able to provide direct evidence that ACh induced $Ca^{2+}$ influx from extracellular solution, which was dramatically increased by valinomycin-mediated hyperpolarization. In addition, ACh hyperpolarized the membrane potential from $-12.5{\pm}3$ to $-31.2{\pm}5$ mV by generating the outward current through $K_{Ca}$ channels. These results suggest that activation of nAChR increases $Ca^{2+}$ influx, which activates $K_{Ca}$ channels, thereby hyperpolarizing the membrane potential in chick myoblasts.
The nature of encoded information in neural circuits is determined by neuronal firing patterns and frequencies. This paper discusses the molecular identity and cellular mechanisms of spike-frequency adaptation in the central nervous system (CNS). Spike-frequency adaptation in thalamocortical (TC) and CA1 hippocampal neurons is mediated by the $Ca^{2+}$-activated $Cl^-$ channel (CACC) anoctamin-2 (ANO2). Knockdown of ANO2 in these neurons results in increased number of spikes, in conjunction with significantly reduced spike-frequency adaptation. No study has so far demonstrated that CACCs mediate afterhyperpolarization currents, which result in the modulation of neuronal spike patterns in the CNS. Our study therefore proposes a novel role for ANO2 in spike-frequency adaptation and transmission of information in the brain.
혈관의 평활근 세포막에 존재하는 포타슘채널은 근세포의 막전압을 조절하여 근수축 및 이완을 조절한다. 네가지 유형의 포타슘채널이 근세포막에 존재하며 이중 전도도가 큰 칼슘의존성-포타슘채널$(BK_{Ca})$은 평활근 막전압 조절에 중요한 기능을 담당하는 채널로 알려져 있다. 현재 홍삼 복합사포닌이 혈관 평활근의 이완을 증진시켜 혈압강하를 촉진시킨다고는 알려져 있으나 어떤 분자적 기전이나 전기생리학 기전으로 작용하는지 정확히 알려져 있지 않다. 본 연구는 홍삼 복합사포닌 및 사포닌 $Rg_3$ 성분이 토끼 관상동맥 평활근 세포의 $BK_{Ca}$채널의 활성을 증진시켜 막전압을 과분극시키고 곧 평활근 이완을 촉진한다는 가설을 테스트하였다. 관상동맥 평활근세포의 $BK_{Ca}$채널은 막전압 의존성, 외향정류(outward rectification) 특성을 보였고 단일채널의 전도도는 200pS으로 측정되었으며 charybdotoxin 및 tetraethylammonium에 억제되는 약리학적 특성을 보였다 Whole-cell $BK_{Ca}$활성은 홍삼 복합사포닌에 의해서 농도 의존적으로 증가되었으나 막전압 의존성은 변화되지 않았으며, 단일채널이 열리는 시간은 증가되었다. 홍삼 사포닌 $Rg_3$성분도 막전압 의존성에는 영향을 주지 않으면서$BK_{Ca}$의 활성을 증가시켰으며 단일채널이 열리는 시간도 증가시켰다. 따라서 홍삼 복합사포닌 및 사포닌 $Rg_3$성분은 $BK_{Ca}$의 활성을 증가시켜 막전압을 과분극시켜 평활관의 이완을 촉진한다고 여겨진다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.