To identify the presence of inwardly rectifying $K^+$ channels and its characteristics, membrane currents were measured using a whole-cell patch clamp from isolated gastric myocytes of guinea-pig. Change of external $K^+$ concentration from 5 to 90 mM induced an inward current at a holding potential of -80 mV. The high $K^+-induced$ inward current was blocked by $Ba^{2+}$ and $Cs^+,$ but not by glibenclamide. With 90 mM $K^+$ in bath, the $Ba^{2+}-$ and $Cs^+-sensitive$ currents showed strong inward rectification. Ten mM TEA weakly blocked the inward current only at potentials more negative than -50 mV. With 90 mM $K^+$ in bath, hyperpolarizing step pulses from -10 mV induced inward currents, which were inactivated at potentials more negative than -70 mV. Reduction of external $K^+$ to 60 mM decreased the amplitudes of the currents and shifted the reversal potential to more negative potential. The inactivation of inward $K^+$ current at negative clamp voltage was not affected by removing external $Na^+.$ These results suggest that the inwardly rectifying $K^+$ channels may exist in gastric smooth muscle.
Cho, Pyung Sun;Lee, Han Kyu;Lee, Sang Hoon;Im, Jay Zoon;Jung, Sung Jun
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.20
no.5
/
pp.525-531
/
2016
The analgesic mechanism of opioids is known to decrease the excitability of substantia gelatinosa (SG) neurons receiving the synaptic inputs from primary nociceptive afferent fiber by increasing inwardly rectifying $K^+$ current. In this study, we examined whether a ${\mu}$-opioid agonist, [D-Ala2,N-Me-Phe4, Gly5-ol]-enkephalin (DAMGO), affects the two-pore domain $K^+$ channel (K2P) current in rat SG neurons using a slice whole-cell patch clamp technique. Also we confirmed which subtypes of K2P channels were associated with DAMGO-induced currents, measuring the expression of K2P channel in whole spinal cord and SG region. DAMGO caused a robust hyperpolarization and outward current in the SG neurons, which developed almost instantaneously and did not show any time-dependent inactivation. Half of the SG neurons exhibited a linear I~V relationship of the DAMGO-induced current, whereas rest of the neurons displayed inward rectification. In SG neurons with a linear I~V relationship of DAMGO-induced current, the reversal potential was close to the $K^+$ equilibrium potentials. The mRNA expression of TWIK (tandem of pore domains in a weak inwardly rectifying $K^+$ channel) related acid-sensitive $K^+$ channel (TASK) 1 and 3 was found in the SG region and a low pH (6.4) significantly blocked the DAMGO-induced $K^+$ current. Taken together, the DAMGO-induced hyperpolarization at resting membrane potential and subsequent decrease in excitability of SG neurons can be carried by the two-pore domain $K^+$ channel (TASK1 and 3) in addition to inwardly rectifying $K^+$ channel.
Park, Kyu-Sang;Kong, In-Deok;Lee, Joong-Woo;Rhim, Hye-Whon;Kim, Young-Chul;So, In-Suk;Kim, Ki-Whan
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.6
no.5
/
pp.255-260
/
2002
The effects of intracellular and extracellular pH on the inwardly rectifying $K^+$ (IRK) channel of the bovine aortic endothelial cells (BAECs) were examined using whole-cell patch-clamp technique. The IRK current, efficiently blocked by $Ba^{2+}\;(200{\mu}M),$ is the most prominent membrane current in BAECs, which mainly determines the resting membrane potential. The expression of Kir2.1 was observed in BAECs using reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis. Intracellular alkalinization, elicited by the extracellular substitution of NaCl with $NH_4Cl$ (30 mM), significantly augmented the amplitude of IRK current. On the contrary, the amplitude of IRK current was attenuated by the Na-acetate (30 mM)-induced intracellular acidification. The changes in extracellular pH also closely modulated the amplitude of IRK current, which was decreased to $40.2{\pm}1.3%$ of control upon switching the extracellular pH to 4.0 from 7.4. The extracellular pH value for half-maximal inhibition (pK) of IRK current was 5.11. These results demonstrate that the activity of IRK channel in BAECs, probably Kir2.1, was suppressed by proton at both sides of plasma membrane.
Proceedings of the Korean Biophysical Society Conference
/
2002.06b
/
pp.33-33
/
2002
In our previous study (Soh and Park, 2001), we proposed that the inwardly rectifying current-voltage (I-V) relationship of small-conductance $Ca^{2+}$-activated $K^{+}$ channels (S $K_{Ca}$ channels) is the result of voltage-dependent blockade of $K^{+}$ currents by intracellular divalent cations. We expressed a cloned S $K_{Ca}$ channel, rSK2, in Xenopus oocytes and further characterized the nature of the divalent cation-binding site by electrophysiological means.(omitted)
The G protein-activated inwardly rectifying $K^+$ channel (GIRK1) was coex-pressed in Xenopus oocytes along with the $5-HT_{1A}$ receptor, a 7-helix receptor known to be coupled to $K^+$ channels in many neural tissues. Thus, the activation of the $5-HT_{1A}$ receptor by its agonist leads to the opening of GIRK1. The GIRK1 current was measured using the two electrode voltage clamp technique with bath application of 5-HT in the presence of various external potassium concentrations $[K^+]_0$. GIRK1 showed a strong inward rectification since only hyperpolarizing voltages evoked inward currents. $K^{+}$ was the major ion carrier as evidenced by about 44㎷ voltage shift corresponding to a 10-fold external 〔$K^+$〕 change. 5-HT induced a concentration-dependent inward $K^+$ current ($EC_{50}{\equation omitted}10.7nM$) which was blocked by $Ba^{2+}$. Pertussis toxin (PTX) pre-treatment reduced the $K^+$ current by as much as about 70%, suggesting that PTX-sensitive G protein ($G_i or G_o$ type) are involved in the $5-HT_{1A}$ receptor-GIRK1 coupling in Xenopus oocytes.
Myoblast fusion depends on mitochondrial integrity and intracellular $Ca^{2+}$ signaling regulated by various ion channels. In this study, we investigated the ionic currents associated with $[Ca^{2+}]_i$ regulation in normal and mitochondrial DNA-depleted(${\rho}0$) L6 myoblasts. The ${\rho}0$ myoblasts showed impaired myotube formation. The inwardly rectifying $K^+$ current ($I_{Kir}$) was largely decreased with reduced expression of KIR2.1, whereas the voltage-operated $Ca^{2+}$ channel and $Ca^{2+}$-activated $K^+$ channel currents were intact. Sustained inhibition of mitochondrial electron transport by antimycin A treatment (24 h) also decreased the $I_{Kir}$. The ${\rho}0$ myoblasts showed depolarized resting membrane potential and higher basal $[Ca^{2+}]_i$. Our results demonstrated the specific downregulation of $I_{Kir}$ by dysfunctional mitochondria. The resultant depolarization and altered $Ca^{2+}$ signaling might be associated with impaired myoblast fusion in ${\rho}0$ myoblasts.
The types of $K^+$ channel which determine the pattern of spontaneous action potential (SAP) were investigated using whole-cell variation of patch clamp techniques under current- and voltage-clamp recording conditions in rat clonal pituitary $GH_3$ cells. Heterogeneous pattern of SAP activities was changed into more regular mode with elongation of activity duration and afterhyperpolarization by treatment of TEA (10 mM). Under this condition, exposure of the class III antiarrhythmic agent E-4031 $(5\;{\mu}M)$ to $GH_3$ cells hardly affected SAP activities. On the other hand, the main $GH_3$ stimulator thyrotropin-releasing hormone (TRH) still produced its dual effects (transient hyperpolarization and later increase in SAP frequency) in the presence of TEA. However, addition of $BaCl_2$ (2 mM) in the presence of TEA completely blocked SAP repolarization process and produced membrane depolarization in all tested cells. This effect was observed even in TEA-untreated cells and was not mimicked by higher concentration of TEA (30 mM). Also this barium-induced membrane depolarization effect was still observed after L-type $Ca^{2+}$ channel was blocked by nicardipine $(10\;{\mu}M).$ These results suggest that barium-sensitive current is important in SAP repolarization process and barium itself may have some depolarizing effect in $GH_3$ cells.
Nilius, Bernd;Viana, Felix;Kamouchi, Masahiro;Fasolato, Cristina;Eggermont, Jan;Droogmans, Guy
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.2
no.2
/
pp.133-145
/
1998
$Ca^{2+}-signals$ in endothelial cells are determined by release from intracellular stores and entry through the plasma membrane. In this review, the nature of $Ca^{2+}$ entry and mechanisms of its control are reviewed. The following ion channels play a pivotal role in regulation of the driving force for $Ca^{2+}$ entry: an inwardly rectifying $K^+$ channel, identified as Kir2.1, a big-conductance, $Ca^{2+}-activated$$K^+$ channel (hslo) and at least two $Cl^-$ channels (a volume regulated $Cl^-$ channel, VRAC, and a $Ca^{2+}$ activated $Cl^-$ channel, CaCC). At least two different types of $Ca^{2+}$-entry channels exist: 1. A typical CRAC-like, highly selective $Ca^{2+}$ channel is described. Current density for this $Ca^{2+}$ entry is approximately 0.1pA/pF at 0 mV and thus 10 times smaller than in Jurkat or mast cells. 2. Another entry pathway for $Ca^{2+}$ entry is a more non-selective channel, which might be regulated by intracellular $Ca^{2+}$. Although detected in endothelial cells, the functional role of trp1,3,4 as possible channel proteins is unclear. Expression of trp3 in macrovascular endothelial cells from bovine pulmonary artery induced non-selective cation channels which are probably not store operated or failed to induce any current. Several features as well as a characterisation of $Ca^{2+}$-oscillations in endothelial cells is also presented.
Recently, we have provided evidence that ginsenosides, the active components of Panax ginseng, utilize pertussis toxin (PTX)-insensitive $G{\alpha}_{q/11}-phospholipase\;C-{\beta}3(PLC-{\beta}3)$ signal transduction pathway for the enhancement of $Ca^{2+}-activated\;Cl^{-}$ current in the Xenopus oocyte (British J. Pharmacol. 132, 641-647, 2001; JBC 276, 48797-48802, 2001). Other investigators have shown that stimulation of receptors linked to $G{\alpha}-PLC$ pathway inhibits the activity of G proteincoupled inwardly rectifying $K^+$ (GIRK) channel. In the present study, we sought to determine whether ginsenosides influenced the activity of GIRK 1 and GIRK 4 (GIRK 1/4) channels expressed in the Xenopus oocyte, and if so, the underlying signal transduction mechanism. In oocyte injected with GIRK 1/4 channel cRNAs, bath-applied ginsenosides inhibited high potassium (HK) solution-elicited GIRK current $(EC_{50}:4.9{\pm}4.3\;{\mu}g/ml).$ Pretreatment of the oocyte with PTX reduced the HK solution-elicited GIRK current by $49\%,$ but it did not alter the inhibitory ginsenoside effect on GIRK current. Prior intraoocyte injection of cRNA(s) coding $G{\alpha}_q,\;G{\alpha}_{11}\;or\;G{\alpha}_q/G{\alpha}_{11},\;but\;not\;G{\alpha}_{i2}\;or\;G{\alpha}_{oA}$ attenuated the inhibitory ginsenoside effect. Injection of cRNAs coding $G{\beta}_{1{\gamma}2}$ also attenuated the ginsenoside effect. Similarly, injection of the cRNAs coding regulators of G protein signaling 1, 2 and 4 (RGS1, RGS2 and RGS4), which interact with $G{\alpha}_i\;and/or\;G{\alpha}_{q/11}$ and stimulates the hydrolysis of GTP to GDP in active GTP-bound $G{\alpha}$ subunit, resulted in a significant reduction of ginsenoside effect on GIRK current. Preincubation of GIRK channel-expressing oocyte in PLC inhibitor (U73122) or protein kinase C (PKC) inhibitor (staurosporine or chelerythrine) blocked the inhibitory ginsenoside effect on GIRK current. On the other hand, intraoocyte injection of BAPTA, a free $Ca^{2+}$ chelator, had no significant effect on the ginsenoside action. Taken together, these results suggest that ginsenosides inhibit the activity of GIRK 1/4 channel expressed in the Xenopus oocyte through a PTX-insensitive and $G{\alpha}_{q/11}$-,PLC-and PKC-mediated signal transduction pathway.
Gap junction is an ion channel forming between adjacent cells. It also acts as a membrane channel like sodium or potassium channels in a single cell. The amino acid residues up to the $10^{th}$ position in the amino (N)-terminus of gap junction hemichannel affect gating polarity as well as current-voltage (I-V) relation. While wild-type Cx32 channel shows negative gating polarity and inwardly rectifying I-V relation, T8D channel in which threonine residue at $8^{th}$ position is replaced with negatively charged aspartate residue shows reverse gating polarity and linear I-V relation. It is still unclear whether these changes are resulted from the charge effect or the conformational change of the N-terminus. To clarify this issue, we made a mutant channel harboring cysteine residue at the $8^{th}$ position (T8C) and characterized its biophysical properties using substituted-cysteine accessibility method (SCAM). T8C channel shows negative gating polarity and inwardly rectifying I-V relation as wild-type channel does. This result indicates that the substitution of cysteine residue dose not perturb the original conformation of wild-type channel. To elucidate the charge effect two types of methaenthiosulfonate (MTS) reagents (negatively charged $MTSES^-$ and positively charged $MTSET^+$) were used. When $MTSES^-$ was applied, T8C channel behaved as T8D channel, showing positive gating polarity and linear I-V relation. This result indicates that the addition of a negative charge changes the biophysical properties of T8C channel. However, positively charged $MTSET^+$ maintained the main features of T8C channel as expected. It is likely that the addition of a charge by small MTS reagents does not distort the conformation of the N-terminus. Therefore, the opposite effects of $MTSES^-$ and $MTSETT^+$ on T8C channel suggest that the addition of a charge itself rather than the conformational change of the N-terminus changes gating polarity and I-V relation. Furthermore, the accessibility of MTS reagents to amino acid residues at the $8^{th}$ position supports the idea that the N-terminus of gap junction channel forms or lies in the aqueous pore.
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.