• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권1호
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• pp.3-15
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• 1997

Adrenal chromaffin cells secrete catecholamine in response to acetylcholine. The secretory response has absolute requirement for extracellular calcium, indication that $Ca^{2+}$ influx through voltage dependent $Ca^{2+}$ channel (VDCC) is the primary trigger of the secretion cascade. Although the existence of various types of $Ca^{2+}$ channels has been explored using patch clamp technique in adrenal chromaffin cells, the contribution of different types of $Ca^{2+}$ channels to catecholamine secretion remains to be established. To investigate the quantative contribution of different types of $Ca^{2+}$ channels to cate-cholamine secretion, $Ca^{2+}$ current($I_{Ca}$) and the resultant membrane capacitance increment($\Delta{C}_{m}$) were simultaneoulsy measured. Software based phasor detector technique was used to monitor $\Delta{C}_{m}$. After blockade of L type VDCC with nicardipine (1$\mu$M), $I_{ca}$ was blocked to 43.85$\pm$6.72%(mean$\pm$SEM) of control and the resultant ㅿC$_{m}$ was reduced ot 30.10$\pm$16.44% of control. In the presence of nicardipine and $\omega$-conotoxin in GVIA(l$\mu$M), an N type VDCC antagonist, $I_{ca}$ was blocked to 11.62$\pm$2.96% of control and the resultant $\Delta{C}_{m}$ was reduced to 26.13$\pm$8.25% of control. Finally, in the presence of L, N, and P type $Ca^{2\pm}$ channel antagonists(nicardipine, $\omega$-Conotoxin GVIA, and $\omega$-agatoxin IVA, respectively), $I_{ca}$ and resultant $\Delta{C}_{m}$ were almost completely blocked. From the observation of parallel effects of $Ca^{2+}$ channel antagonists on $I_{ca}$ and $\Delta{C}_{m}$, it was concluded that L, N, and also P type $Ca^{2+}$ channels served and $Ca^{2+}$ source for exocytosis and no difference was observed in their efficiency to evoke exocytosis amost L, N, and P type $Ca^{2+}$ channels.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제3권2호
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• pp.119-125
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• 1999

Mammalian gastric smooth muscles generate spontaneous rhythmic contractions which are associated with slow oscillatory potentials (slow waves) and spike potentials. Spike potentials are blocked by organic $Ca^{2+}-antagonists,$ indicating that these result from the activation of L-type $Ca^{2+}-channel.$ However, the cellular mechanisms underlying the generation of slow wave remain unclear. Slow waves are insensitive to $Ca^{2+}-antagonists$ but are blocked by metabolic inhibitors or low temperature. Recently it has been suggested that Interstitial Cells of Cajal (ICC) serve as pacemaker cells and a slow wave reflects the coordinated behavior of both ICC and smooth muscle cells. Small segments of circular smooth muscle isolated from antrum of the guinea-pig stomach generated two types of electrical events; irregular small amplitude (1 to 7 mV) of transient depolarization and larger amplitude (20 to 30 mV) of slow depolarization (regenerative potential). Transient depolarization occurred irregularly and membrane depolarization increased their frequency. Regenerative potentials were generated rhythmically and appeared to result from summed transient depolarizations. Spike potentials, sensitive to nifedipine, were generated on the peaks of regenerative potentials. Depolarization of the membrane evoked regenerative potentials with long latencies (1 to 2 s). These potentials had long partial refractory periods (15 to 20 s). They were inhibited by low concentrations of caffeine, perhaps reflecting either depletion of $Ca^{2+}$ from SR or inhibition of InsP3 receptors, by buffering $Ca^{2+}$ to low levels with BAPTA or by depleting $Ca^{2+}$ from SR with CPA. They persisted in the presence of $Ca^{2+}-sensitive$ $Cl^--channel$ blockers, niflumic acid and DIDS or $Co^{2+},$ a non selective $Ca^{2+}-channel$ blocker. These results suggest that spontaneous activity of gastric smooth muscle results from $Ca^{2+}$ release from SR, followed by activation of $Ca^{2+}-dependent$ ion channels other than $Cl^-$ channels, with the release of $Ca^{2+}$ from SR being triggered by membrane depolarization.

• 대한약리학회지
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• 제30권1호
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• pp.125-136
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• 1994

갑각류 골격근의 SR에서 칼슘유리 channel protein complex의 성격을 규명하기 위해 민물가재 및/또는 바다가재의 SR vesicles을 분리하여 $^{45}Ca$ 유리, $[^3H]ryanodine$결합, 및 immunoblot 실험을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1.민물가재 SR의 $[^3H]ryanodine$결합 실험에서 민물가재 SR의 maximal binding site및 affinity모두 바다가재에서 보다 낮았으나, high affinity binding site이었다. Extravesicles 칼슘농도를 증가시켰을 때 $[^3H]ryanodine$결합은 약간 증가되었으나, AMP나 AMP와 caffeine을 동시에 첨가하였을 때는 현저히 증가되었다(p<0.05). 이런 증가 현상은 $MgCl_2$나 tetracaine으로 유의성 있게 억제되었으나(p<0.001), ruthenium red에 의해서는 약간 억제되었다. 2.민물가재 SR을 전기영동하였을 때 바다가재의 ryanodine receptor band (HMWBr)와 비슷하나 포유류의 것(HMWBS) 보다는 약간 빠른 mobility를 나타낸다. 3.바다가재 HMWBr에 대한 polyclonal Ab를 이용한 민물가재, 바다가재 및 토끼 골격근의 칼슘유리 channel간의 면역학적 교차반응에서 민물가재와 바다가재의 칼슘유리 channel 간에는 교차반응이 있었으나, 포유류의 것과는 아무런 반응이 없었다. 4.민물가재 SR에서 $^{45}Ca$유리는 extravesicles의 칼슘농도 증가에 따라서 증가되었고, 낮은 외부 칼슘 농도에서 바다가재 보다 빠르게 일어났으나, AMP와 caffeine에 의해 영향을 받지 않았고, $MgCl_2$와 tetracaine으로 약간($3{\sim}8%$) 그리고 고농도의 ruthenium red로 중등도(23%) 억제되었다. 이상의 실험성적으로 갑각류 칼슘유리 channel protein은 포유류의 것과는 기능적으로나 면역학적으로 매우 다른 특징을 가지고 있고, 민물가재와 바다가재 칼슘유리 channel은 서로 유사한 특징을 갖지만, 민물가재의 칼슘유리 channel이 바다가재의 것보다 외부칼슘에 예민한 기능을 갖는 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제7권2호
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• pp.81-88
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• 2003

정자의 운동개시는 수정시에 정자와 난자가 만나기 위한 전제조건이다. 동물의 정자는 CAMP와Ca2'의 조절기구에 의해서 정자의 운동개시가 일어난다. 정자운동 활성 및 개시를 위한 세포 신호전달기구는 멍게류와 연어과 어류에서 많은 연구가 이루어져 왔다. 멍게류의 경우, 난에서 분비되는 정자 활성 및 유인물질(sperm-activating and -attracting factor)은 정자 활성 및 난으로의 유인을 위하여 외부의 $Ca^{2+}$을 요구한다. 한편 연어과 어류의 정자에서는 Cyclic AMP 의존형의 단백질 인산화가 정자 운동개시 기구에 관여한다. 방정된 정자 주위의 $K^{+}$ 농도의 감소는 특정한 $K^{+}$ channel 및 dihydropyridine 감수성의 L-/T- type $Ca^{2+}$ channel을 통한 $K^{+}$ 유출과 $Ca^{2+}$ 유입에 의해 세포막의 과분극과 세포내 $Ca^{2+}$ 이온의 농도증가를 가져온다. 세포막의 과분극에 의해서 합성된 cyclic AMP는 정자 운동개시의 주요기구인 cyclic AMP의존형의 단백질 인산화를 유도한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제29권1호
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• pp.19-26
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• 2005

The last two decades have shown a marked expansion in publications of diverse effects of Panax ginseng. Ginsenosides, as active ingredients of Panax ginseng, are saponins found in only ginseng. Recently, a line of evidences shows that ginsenosides regulate various types of ion channel activity such as $Ca^{2+},\;K^+,\;Na^+,\;Cl^-$, or ligand gated ion channels (i.e. $5-HT_3$, nicotinic acetylcholine, or NMDA receptor) in neuronal, non-neuronal cells, and heterologously expressed cells. Ginsenosides inhibit voltage-dependent $Ca^{2+},\;K^+,\;and\;Na^+$ channels, whereas ginsenosides activate $Ca^{2+}-activated\;Cl^-\;and\;Ca^{2+}-activated\;K^+$ channels. Ginsenosides also inhibit excitatory ligand-gated ion channels such as $5-HT_3$, nicotinic acetylcholine, and NMDA receptors. This review will introduce recent findings on the ginsenoside-induced differential regulations of ion channel activities and will further expand the possibilities how these ginsenoside-induced ion channel regulations are coupled to biological effects of Panax ginseng.

• 대한약리학회지
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• 제32권1호
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• pp.39-49
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• 1996

본 실험에서는 흰쥐의 뇌 기저동맥을 이용하여 $K^+$과 U46619에 의한 수축과 세포내 $Ca^{2+}$의 변동을 관찰하고, 이들 반응을 CGRP 전처치시 나타나는 반응과 비교하였다. CGRP (30과 100 nM)는 U46619에 의하여 야기된 수축반응과 세포내 $Ca^{2+}$의 증가반응을 억제시켰으나, $K^+$ (90 mM)에 의하여 나타나는 반응에는 영향을 미치지 아니하였다. 게다가, U46619에 의하여 야기되는 장력에 대하여 세포내 $Ca^{2+}$의 변동 $(F_{340}/F_{380})$을 도표화하여 세포내 $Ca^{2+}$ 농도와 장력의 발생과의 상관관계를 검토하고, 이들 결과를 CGRP 전처치시 나타나는 결과와 비교하였다. CGRP (30과 100 nM) 전처치군에서 얻어진 직선이 오른쪽으로 치우치지는 않으면서 아래쪽으로 이동하는 점으로 볼 때, CGRP가 $Ca^{2+}$에 대한 수축기구의 감수성에는 영향을 미치지 않으면서 세포내 $Ca^{2+}$ 농도를 저하시킴에 의하여 U46619에 의한 근수축반응을 억제시키는 것으로 보여진다. 이러한 CGRP의 효과는 CGRP1 수용체 길항제인 CGRP$(8{\sim}37)$ 분획(100 nM)의 전처치시 현저히 억제되었다. CGRP에 의한 수축력과 세포내 $Ca^{2+}$의 저하는 large conductance $Ca^{2+}$에 의하여 활성화되는 $K^+$ 통로 봉쇄제인 charybdotoxin (100 nM)과 iberiotoxin (100 nM)의 전처치에 의하여 완전하게 역전되었으나, small conductance $Ca^{2+}$에 의하여 활성화되는 $K^+$ 통로 봉쇄제인 apamin (300 nM)과 ATP에 감수성이 높은 $K^+$ 통로 봉쇄제인 glibenclamide (1 ${\mu}M$)에 의해서는 영향을 받지 아니하였다. 이상의 결과로 볼 때 CGRP1 수용체는 $Ca^{2+}$에 의하여 활성화되는 $K^+$ 통로를 개방시킴으로 세포내 $Ca^{2+}$을 감소시켜 뇌 기저동맥의 이완반응을 매개하는 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제5권6호
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• pp.511-519
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• 2001

Nimopidine, one of dihydropyridine derivatives, has been widely used to pharmacologically identify L-type Ca currents. In this study, it was tested if nimodipine is a selective blocker for L-type Ca currents in sensory neurons and heterologous system. In mouse dorsal root ganglion neurons (DRG), low concentrations of nimodipine $(<10\;{\mu}M),$ mainly targeting L-type Ca currents, blocked high-voltage-activated calcium channel currents by ${\sim}38%.$ Interestingly, high concentrations of nimodipine $(>10\;{\mu}M)$ further reduced the 'residual' currents in DRG neurons from ${\alpha}_{1E}$ knock-out mice, after blocking L-, N- and P/Q-type Ca currents with $10\;{\mu}M$ nimodipine, $1\;{\mu}M\;{\omega}-conotoxin$ GVIA and 200 nM ${\omega-agatoxin$ IVA, indicating inhibitory effects of nimodipine on R-type Ca currents. Nimodipine $(>10\;{\mu}M)$ also produced the inhibition of both low-voltage-activated calcium channel currents in DRG neurons and ${\alpha}_{1B}\;and\;{\alpha}_{1E}$ subunit based Ca channel currents in heterologous system. These results suggest that higher nimodipine $(>10\;{\mu}M)$ is not necessarily selective for L-type Ca currents. While care should be taken in using nimodipine for pharmacologically defining L-type Ca currents from native macroscopic Ca currents, nimodipine $(>10\;{\mu}M)$ could be a useful pharmacological tool for characterizing R-type Ca currents when combined with toxins blocking other types of Ca channels.

• BMB Reports
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• 제28권6호
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• pp.499-503
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• 1995

In our previous studies (Chae et al., 1990; Chae et a1., 1993), we found that a phytochrome signal was clearly connected with the change in cytosolic free $Ca^{2+}$ concentration ($[Ca^{2+}]_i$) in oat cells. It was determined that the $[Ca^{2+}]_i$ change occured both by mobilization out of the intracellular $Ca^{2+}$ store and by influx from the medium. The specific aim of this work is to elucidate the processes connecting $Ca^{2+}$ mobilization and influx. The cells treated with thapsigargin (increasing $[Ca^{2+}]_i$ by inhibition of the $Ca^{2+}$-ATPase in the calcium pool) in the presence of external $Ca^{2+}$ showed the same increasing pattern (sustained increasing shape) of $[Ca^{2+}]_i$ as that measured in animal cells. Red light irradiation after thapsigargin treatment did not increase $[Ca^{2+}]_i$ These results suggest that thapsigargin also acts specifically in the processes of mobilization and influx of $Ca^{2+}$ in oat cells. When the cells were treated with TEA ($K^+$ channel blocker), changes in $[Ca^{2+}]_i$ were drastically reduced in comparison with that measured in the absence of TEA. The results suggest that the change in $[Ca^{2+}]_i$ due to red light irradiation is somehow related with $K^+$ channel opening to change membrane potential. The membrane potential change due to $K^+$ influx might be the critical factor in opening a voltage-dependent calcium channel for $Ca^{2+}$ influx.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권1호
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• pp.59-70
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• 2001

부신수질 크로마핀세포는 아세틸콜린에 반응하여 카테콜아민을 분비한다. 카테콜아민이 분비되기 위하여는 세포외 칼슘이 절대적으로 필요한데 이는 막전압 의존성 칼슘통로를 통하여 칼슘이 세포 속으로 유입되어야 분비기전이 시작됨을 시사한다. 부신수질 크로마핀 세포를 단일세포로 분리한 후 패치클람프 테크닉을 적용하여 여러 종류의 칼슘통로가 존재한다는 것이 알려져 있으나 아직 종이 달라짐에 따라 다른 칼슘통로가 존재하는 지 여부가 확실하지 않다. 그러므로 본 연구에서는 흰쥐 부신수질 크로마핀 세포를 대상으로 하여 단일 세포 패치클람프 테크닉을 적용하여 이 세포에 존재하는 다양한 칼슘통로의 존재를 확인하고자 하였다. L형 칼슘통로 억제제인 nicardipine, N형 칼슘통로 억제제인 $\omega$-CgTx GVIA, P형 칼슘통로 억제제인 $\omega$-AgaTx IVA를 사용하여 L형, N형, P형 칼슘통로가 흰쥐 부신수질 세포에 존재함을 확인하였고 개개의 칼슘통로가 전체 칼슘전류에 기여하는 정도는 L형 >N형> P형이었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제23권4호
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• pp.230-234
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• 1999

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.