Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
/
1996.04a
/
pp.175-175
/
1996
The spinal dorsal horn is the area where primary afferent fibers terminate and cutaneous sensory information is Processed. A number of putative neurotransmitter substances, including excitatory and inhibitory amino acids and peptides, are present in this region and sites and cellular mechanisms of their actions have been a target of numerous studies. In this study, single neurons were acutely isolated and the properties of whole cell current and responses to excitatory and inhibitory neurotransmitters were studied by the patch clamp method. Young rats (7-14 days) were anesthetized with diethyl-ether, and the lumbar spinal cord was excised and cut transversely at a thickness of 30$\mu\textrm{m}$ by Vibroslicer. The treatment of spinal slices with low concentration of proteases (pronase and thermolysin 0.75 mg/$m\ell$) and mechanical dissociation yielded isolated neurons with near intact morphology. Multipolar, ellipsoidal and bipolar, and pyramidal cells were shown. By applying step voltage pulses to neurons held at -70 mV, two types of inward currents and one outward currents observed. The fast activating and inactivating inward current was the Na$\^$+/ current because of its fast kinetics and blocking by 0.5${\mu}$M TTX, a specific blocker of Na$\^$+/ channel. The second type of inward currents were sustained. Based on their kinetics and current-voltage relations, it was likely that the second type of inward current was the voltage-dependent Ca$\^$2+/ current. In the presence of TTX, the steady-state currents mainly represented outward K$\^$+/ current which looked like the delayed rectifier K$\^$+/ current. In addition, the membrane currents produced by agonist of excitatory amino acid (EAA) receptor and the endogenous transmitter candidate L-glutamate were recorded in isolated whole-cell voltage clamped neurons as well as responses to inhibitory amino acids (${\gamma}$-amino butyric acid, glycine). Drugs were applied by a method that allows complete exchange of the solution within 1 sec; an infinite number of solutions can be applied to a single cell.
Lee, Young-Mee;Thompson, Gareth A.;Ashmole, Ian;Leyland, Mark;So, In-Suk;Stanfield, Peter R.
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.13
no.1
/
pp.61-70
/
2009
We have examined the effects of certain mutations of the selectivity filter and of the membrane helix M2 on $Ba^{2+}$ blockage of the inward rectifier potassium channel, Kir 2.1. We expressed mutant and wild type murine Kir 2.1 in Chinese hamster ovary(CHO) cells and used the whole cell patch-clamp technique to record $K^+$ currents in the absence and presence of externally applied $Ba^{2+}$. Wild type Kir2.1 was blocked by externally applied $Ba^{2+}$ in a voltage and concentration dependent manner. Mutants of Y145 in the selectivity filter showed little change in the kinetics of $Ba^{2+}$ blockage. The estimated $K_d(0)$ was 108 ${\mu}M$ for Kir2.1 wild type, 124 ${\mu}M$ for a concatameric WT-Y145V dimer, 109 ${\mu}M$ for a WT-Y145L dimer, and 267 ${\mu}M$ for Y145F. Mutant channels T141A and S165L exhibit a reduced affinity together with a large reduction in the rate of blockage. In S165L, blockage proceeds with a double exponential time course, suggestive of more than one blocking site. The double mutation T141A/S165L dramatically reduced affinity for $Ba^{2+}$, also showing two components with very different time courses. Mutants D172K and D172R(lining the central, aqueous cavity of the channel) showed both a decreased affinity to $Ba^{2+}$ and a decrease in the on transition rate constant(${\kappa}_{on}$). These results imply that residues stabilising the cytoplasmic end of the selectivity filter(T141, S165) and in the central cavity(D172) are major determinants of high affinity $Ba^{2+}$ blockage in Kir 2.1.
We have investigated the effect on inducing substate(s) of positively charged residues replaced in position 172 of the second transmembrane domain in murine inward rectifier potassium channels, formed by stable or transient transfection of Kir2.1 gene in MEL or CHO cells. Single channel recordings were obtained from either cell-attached patches or inside-out patches excised into solution containing 10 mM EDTA to rule out the effect of $Mg^{2+}$ on the channel gating. The substate(s) could be recorded with all mutants D172H, D172K and D172R. The unitary current-voltage (I-V) relation was not linear with D172H at $pH_i$ 6.3, whereas the unitary I-V relation was linear at $pH_i$ 8.0. The relative occupancy at $S_{LC}$ was increased from 0.018 at $pH_i$ 8.0 to 0.45 at $pH_i$ 5.5. In H-N dimer, that was increased from 0.016 at $pH_i$ 8.0 to 0.23 at $pH_i$ 5.5. The larger the size of the side chain or $pK_a$ with mutants (D172H, D172K and D172R), the more frequent the transitions between the fully open state and substate within an opening. The conductance of the substate also depended upon the pKa or the size of the side chain. The relative occupancy at substate $S_{LC}$ with monomer D172K (0.50) was less than that in K-H dimer (0.83). However, the relative occupancy at substate with D172R (0.79) was similar to that with R-N dimer (0.82). In the contrary to ROMK1, positive charge as well as negative charge in position 172 can induce the substate rather than block the pore in murine Kir2.1. The single channel properties of the mutant, that is, unitary I-V relation, the voltage dependence of the mean open time and relative occupancy of the substates and the increased latency to the first opening, explain the intrinsic gating observed in whole cell recordings.
Inhibition of $K^+$ outward currents by linopirdine in the outer hair cells (OHCs) of circling mice (homozygous (cir/cir) mice), an animal model for human deafness (DFNB6 type), was investigated using a whole cell patch clamp technique. Littermate heterozygous (+/cir) and ICR mice of the same age (postnatal day (P) 0 -P6) were used as controls. Voltage steps from -100 mV to 40 mV elicited small inward currents (-100 mV~-70 mV) and slow rising $K^+$ outward currents (-60 mV~40 mV) which activated near -50 mV in all OHCs tested. Linopirdine, a known blocker of $K^+$ currents activated at negative potentials ($I_{K,n}$), did cause inhibition at varying degree (severe, moderate, mild) in $K^+$ outward currents of heterozygous (+/cir) or homozygous (cir/cir) mice OHCs in the concentration range between 1 and $100{\mu}m$, while it was apparent only in one ICR mice OHC out of nine OHCs at $100{\mu}m$. Although the half inhibition concentrations in heterozygous (+/cir) or homozygous (cir/cir) mice OHCs were close to those reported in $I_{K,n}$, biophysical and pharmacological properties of $K^+$ outward currents, such as the activation close to -50 mV, small inward currents evoked by hyperpolarizing steps and TEA sensitivity, were not in line with $I_{K,n}$ reported in other tissues. Our results show that the delayed rectifier type $K^+$ outward currents, which are not similar to $I_{K,n}$ with respect to biophysical and pharmacological properties, are inhibited by linopirdine in the developing (P0~P6) homozygous (cir/cir) or heterozygous (+/cir) mice OHCs.
The chromosome 7-linked long QT syndrome (LQT2) is caused by mutations in the human ether-a- go-go-related gene (HERG) that encodes the rapidly activating delayed rectifier $K^+$ current, $I_{Kr},$ in cardiac myocytes. Different types of mutations have been identified in various locations of HERG channel. One of the mechanisms for the loss of normal channel function is due to membrane trafficking of channel protein. The decreased channel function in some deletion mutants appears to be due to loss of coupling with wild type HERG to form the functional channel as the tetramer. Most of missense mutants with few exceptions could interact with wild type HERG to form functional tetramer and caused dominant negative suppression with co-injection with wild type HERG showing variable effects on current amplitude, voltage dependence, and kinetics of activation and inactivation. Two missense mutants at pore regions of HERG found in Japanese LQT2 (A614V and V630L) showed accentuated inward rectification due to a negative shift in steady-state inactivation and fast inactivation. One mutation in S4 region (R534C) produced a negative shift in current activation, indicating the S4 serving as the voltage sensor and accelerated deactivation. The C-terminus mutation, S818L, could not express the current by mutant alone and did not show dominant negative suppression with co-injection of equal amount of wild type cRNA. Co-injection of excess amount of mutant with wild type produced dominant negative suppression with a shift in voltage dependent activation. Therefore, multiple mechanisms are involved in different mutations and functional abnormality in LQT2. Further characterization with the interactions between various mutants in HERG and the regulatory subunits of the channels (MiRP1 and minK) is to be clarified.
Park, Kyoung-Sun;Choi, Mi-Ran;Jung, Kyoung-Hwa;Kim, Seung-Hyun;Kim, Hyun-Young;Kim, Kyung-Suk;Cha, Eun-Jong;Kim, Yang-Mi;Chai, Young-Gyu
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.12
no.6
/
pp.337-342
/
2008
Human bone marrow mesenchymal stem cells (hBM-MSCs) represent a potentially valuable cell type for clinical therapeutic applications. The present study was designed to evaluate the effect of long-term culturing (up to $10^{th}$ passages) of hBM-MSCs from eight individual amyotrophic lateral sclerosis (ALS) patients, focusing on functional ion channels. All hBM-MSCs contain several MSCs markers with no significant differences, whereas the distribution of functional ion channels was shown to be different between cells. Four types of $K^+$ currents, including noise-like $Ca^{+2}$-activated $K^+$ current ($IK_{Ca}$), a transient outward $K^+$ current ($I_{to}$), a delayed rectifier $K^+$ current ($IK_{DR}$), and an inward-rectifier $K^+$ current ($K_{ir}$) were heterogeneously present in these cells, and a TTX-sensitive $Na^+$ current ($I_{Na,TTX}$) was also recorded. In the RT-PCR analysis, Kv1.1,, heag1, Kv4.2, Kir2.1, MaxiK, and hNE-Na were detected. In particular, ($I_{Na,TTX}$) showed a significant passage-dependent increase. This is the first report showing that functional ion channel profiling depend on the cellular passage of hBM-MSCs.
Kim, Dong-Ho;Kim, Sung-Joon;Lee, Sang-Jin;Park, Sung-Jin;Kim, Ki-Whan
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.2
no.6
/
pp.705-714
/
1998
Cerebral blood vessels relax when extracellular $K^+$ concentrations $([K^+])_e$ are elevated moderately $(2{\sim}15$ mM, $K^+-induced$ vasorelaxation). We have therefore studied the underlying mechanism for this $K^+-induced$ vasorelaxation in the isolated middle cerebral arteries (MCAs). The effects of ouabain and $Ba^{2+}\;on\;K^+-induced$ vasorelaxation were examined to determine the role of sodium pump and/or Ba-sensitive process (possibly, inward rectifier K current) in the mechanism. Mulvany myograph was used to study 24 rats, 18 rabbits, and 10 humans MCAs $(216{\pm}3\;{\mu}m,\;347{\pm}7\;{\mu}m,\;and\;597{\pm}39\;{\mu}m$ in diameter when stretched to a tension equivalent to 55 mmHg). High $K^+$ (125 mM) and $PGF_{2{\alpha}}\;(1{\sim}10\;{\mu}M)$ induced concentration-dependent contractions in all 3 species, while histamine $(10{\sim}50\;{\mu}M)$ evoked contraction only in the rabbits and induced relaxation in the rats and humans. Addition of $K^+\;(2{\sim}10\;{\mu}M)$ to the control solution induced vasorelaxations. These effects were inhibited by the pretreatment with both ouabain $(10\;{\mu}M)$ and $Ba^{2+}\;(0.1{\sim}0.3\;mM)$ in the rat, but only with ouabain $(10\;{\mu}M)$ in the rabbit and human. These results suggest that $K^+-induced$ vasorelaxation occurs via the stimulation of electrogenic Na pump in the rabbit and human MCAs, while in the rat MCAs via the activation of both Na pump and Ba-sensitive process.
Purpose: Abnormal potassium channels expression affects vessel function, including vascular tone and proliferation rate. Diverse potassium channels, including voltage-gated potassium (Kv) channels, are involved in pathological changes of pulmonary arterial hypertension (PAH). Since the role of the Kv1.7 channel in PAH has not been previously studied, we investigated whether Kv1.7 channel expression changes in the lung tissue of a monocrotaline (MCT)-induced PAH rat model and whether this change is influenced by the endothelin (ET)-1 and reactive oxygen species (ROS) pathways. Methods: Rats were separated into 2 groups: the control (C) group and the MCT (M) group (60 mg/kg MCT). A hemodynamic study was performed by catheterization into the external jugular vein to estimate the right ventricular pressure (RVP), and pathological changes in the lung tissue were investigated. Changes in protein and mRNA levels were confirmed by western blot and polymerase chain reaction analysis, respectively. Results: MCT caused increased RVP, medial wall thickening of the pulmonary arterioles, and increased expression level of ET-1, ET receptor A, and NADPH oxidase (NOX) 4 proteins. Decreased Kv1.7 channel expression was detected in the lung tissue. Inward-rectifier channel 6.1 expression in the lung tissue also increased. We confirmed that ET-1 increased NOX4 level and decreased glutathione peroxidase-1 level in pulmonary artery smooth muscle cells (PASMCs). ET-1 increased ROS level in PASMCs. Conclusion: Decreased Kv1.7 channel expression might be caused by the ET-1 and ROS pathways and contributes to MCT-induced PAH.
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.