Cryopreservation affects osmotic tolerance and intracellular ion concentration through changes in expression levels of water and ion channels. Control of these changes is important for cell survival after cryopreservation. Relatively little is known about changes in $K^+$ channel expression compared to water channel expression. This study was performed to investigate changes in TASK-2 channel (KCNK5: potassium channel, subfamily K, member 5), a member of two-pore domain $K^+$ channel family, in cryopreserved mouse ovaries. Cryopreservation increased TASK-2 mRNA expression in mouse ovaries. In addition, TASK-2 protein expression was upregulated in vitrified and slowly frozen ovaries. TASK-2 protein was expressed in all area of granulosa cells that surround the oocyte within the follicle, except nucleus. Viability of cells overexpressed with TASK-2 was higher than that of vector-transfected cells. Our results found that TASK-2 expression was increased by cryopreservation and overexpression of TASK-2 decreased cryopreservation-induced cell death. These results suggest that TASK-2 upregulation might reduce cryodamage.
Hydrogen peroxide ($H_2O_2$) causes oxidative stress and is considered as an inducer of cell death in various tissues. Two-pore domain $K^+$ ($K_{2p}$) channels may mediate $K^+$ efflux during apoptotic volume decreases (AVD) in zygotes and in mouse embryos. In the present study, we sought to elucidate linkage between $K_{2p}$ channels and cell death by $H_2O_2$. Thus $K_{2p}$ channels (TASK-1, TASK-3, TREK-1, TREK-2) were stably transfected in HEK-293 cells, and cytotoxicity assay was preformed using cell counting kit-8 (CCK-8). Cell survival rates were calculated using the cytotoxicity assay data and dose-response curve was fitted to the $H_2O_2$ concentration. Ionic currents were recorded in cell-attached mode. The bath solution was the normal Ringer solution and the pipette solution was high $K^+$ solution. In HEK-293 cells expressing TREK-1, TREK-2, TASK-3, $H_2O_2$ induced cell death did not change in comparison to non-transfected HEK-293. In HEK-293 cells expressing TASK-1, however, dose-response curve was significantly shifted to the left. It means that $H_2O_2$ induced cell death was increased. In cell attached-mode recording, application of $H_2O_2$ (300μM) increased activity of all $K_{2p}$ channels. However, a low concentration of $H_2O_2$ ($50{\mu}M$) increased only TASK-1 channel activity. These results indicate that TASK-1 might participate in $K^+$ efflux by $H_2O_2$ at low concentration, thereby inducing AVD.
Park, Kyoung-Sun;Bang, Hyo-Weon;Shin, Eun-Young;Kim, Chan-Hyung;Kim, Yang-Mi
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제12권4호
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pp.211-216
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2008
TREK (TWIK-RElated $K^+$ channels) and TRAAK (TWIK-Related Arachidonic acid Activated $K^+$ channels) were expressed in COS-7 cells, and the channel activities were recorded from inside-out membrane patches using holding potential of - 40 mV in symmetrical 150 mM $K^+$ solution. Intracellular application of an oxidizing agent, 5,5'-dithio-bis (2-nitrobenzoic acid) (DTNB), markedly decreased the activity of the TREK2, and the activity was partially reversed by the reducing agent, dithiothreitol (DTT). In order to examine the possibility that the target sites for the oxidizing agents might be located in the C-terminus of TREK2, two chimeras were constructed: TREK2 (1-383)/TASK3C and TREK2 (1-353)/TASK3C. The channel activity in the TREK2 (1-383)/TASK3C chimera was still inhibited by DTNB, but not in the TREK2 (1-353)/TASK3C chimera. These results indicate that TREK2 is inhibited by oxidation, and that the target site for oxidation is located between the amino acid residues 353 and 383 in the C-terminus of the TREK2 protein.
Cho, Pyung Sun;Lee, Han Kyu;Lee, Sang Hoon;Im, Jay Zoon;Jung, Sung Jun
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제20권5호
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pp.525-531
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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.
Kyeong, Kyu-Sang;Hong, Seung Hwa;Kim, Young Chul;Choi, Woong;Myung, Sun Chul;Lee, Moo Yeol;You, Ra Young;Kim, Chan Hyung;Kwon, So Yeon;Suzuki, Hikaru;Park, Yeon Jin;Jeong, Eun-Hwan;Kim, Hak Soon;Kim, Heon;Lim, Seung Woon;Xu, Wen-Xie;Lee, Sang Jin;Ji, Il Woon
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제20권5호
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pp.547-556
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2016
Myometrial relaxation of mouse via expression of two-pore domain acid sensitive (TASK) channels was studied. In our previous report, we suggested that two-pore domain acid-sensing $K^+$ channels (TASK-2) might be one of the candidates for the regulation of uterine circular smooth muscles in mice. In this study, we tried to show the mechanisms of relaxation via TASK-2 channels in marine myometrium. Isometric contraction measurements and patch clamp technique were used to verify TASK conductance in murine myometrium. Western blot and immunehistochemical study under confocal microscopy were used to investigate molecular identity of TASK channel. In this study, we showed that TEA and 4-AP insensitive non-inactivating outward $K^+$ current (NIOK) may be responsible for the quiescence of murine pregnant longitudinal myometrium. The characteristics of NIOK coincided with two-pore domain acid-sensing $K^+$ channels (TASK-2). NIOK in the presence of $K^+$ channel blockers was inhibited further by TASK inhibitors such as quinidine, bupivacaine, lidocaine, and extracellular acidosis. Furthermore, oxytocin and estrogen inhibited NIOK in pregnant myometrium. When compared to non-pregnant myometrium, pregnant myometrium showed stronger inhibition of NIOK by quinidine and increased immunohistochemical expression of TASK-2. Finally, TASK-2 inhibitors induced strong myometrial contraction even in the presence of L-methionine, a known inhibitor of stretch-activated channels in the longitudinal myometrium of mouse. Activation of TASK-2 channels seems to play an essential role for relaxing uterus during pregnancy and it might be one of the alternatives for preventing preterm delivery.
IoT has been consistently used in various fields such as smart home, wearables, and healthcare. Since IoT devices are small terminals, relatively simple wireless communication protocols such as IEEE 802.15.4 and ISO 18000 series are used. In this paper, we designed the 802.15.4q 2.4 GHz TASK physical layer. Physical protocol data unit of TASK supports bit-level interleaving and shortened BCH encoding. It is spread by unique ternary sequences. There are four spreading factors to choose the data rate according to the communication channel environment. The TASK physical layer was designed using verilog-HDL and verified through the loop-back test of the transceiver. The designed TASK physical layer was implemented in a fpga and tested using MAXIM RFICs. The PER was about 0% at 10 dB SNR. It is expected to be used in small, low power IoT applications.
The divided channel is not often used on the river and when the installation is for the controlling of the flow quantity. The determination of the channel size is not a easy task. Model tests are examined to confirm the variation of distribution rate by the method of the channel installation and the position of the structure and the adjustment of numerical simulation is executed by the comparing of the results. This study is to execute numerical model according to installation of divided channel by using AQUADYN program, the 2nd dimension numerical model, and HEC-RAS program, the 1st dimension numerical model, by the shape of divided channel. Also, it compares with difference by method about each case.
임신의 성립 및 유지에 중요한 역할을 하는 자궁내막세포에 $K_{2P}$ 통로의 존재를 확인하기 위하여 본 연구를 수행하였다. $K_{2P}$ 통로는 일반적으로 중추신경계에 풍부하게 존재하면서 세포의 안정막 전압을 유지시킨다. 역전사 중합 효소 중합 반응과 면역 세포 화학 염색 방법을 이용하여 자궁내막세포에 존재하는 $K_{2P}$ 통로를 조사한 결과, TASK-1, TASK-3, TREK-1, TREK-2 및 TRAAK의 발현이 확인되었다. TASK-3와 TREK-1은 핵을 포함한 세포 전역에 발현하였고, TREK-2와 TRAAK은 핵을 제외한 세포 전역에 발현하였다. 그러나 자궁내막염이 있는 자궁내막세포와 정상 자궁내막세포에서 $K_{2P}$ 통로의 발현 변화를 비교한 결과, 두 군간의 mRNA 발현 수준이 변화하지 않았다. 본 연구는 한우의 자궁내막세포에서 $K_{2P}$ 통로의 존재를 처음으로 보고하는데, 이를 통하여 한우의 자궁내막세포에서 확인된 $K_{2P}$ 통로들은 자궁의 생리 작용과 자궁암 등과 같은 여러 자궁 관련 질병에 관여할 가능성이 높을 것으로 생각된다.
We propose the improved channel assignment and management methods for an efficient use of traffic channel resource for supporting 12.2 Kbps, 64 Kbps, and 384 Kbps traffic with the different quality of service(QoS) in the radio network controller(RNC) in asynchronous IMT-2000 system. We consider two types of traffic channel block assignments for utilizing the traffic channel efficiently; the Completely Shared(CS) channel assignment and the Partially Dedicated and Partially Shared(PDPS) channel assignment. The former is that all traffic channel blocks are completely shared with all traffic types. The latter is that some traffic channel block is independently assigned to each traffic type and the other blocks are completely shared with some traffic type. We also propose the traffic channel management method which consists of the block and task management step, for efficiently assigning, releasing, and managing the channel resource. Finally, we evaluate the performance through various numerical examples when applying our proposed channel block assignment and resource management methods.
임신의 성립 및 유지에 중요한 자궁 내막과 호르몬의 변화는 생식기관에서 발현되는 K$_{2P}$ 통로의 발현을 변화시킬 수 있다. 본 연구는 한우의 임신 자궁 내막에서 K$_{2P}$ 통로의 발현 변화가 나타나는지 그리고 프로게스테론에 의해 그 발현량이 변화되는지를 확인하고자 수행하였다. 역전사중합효소 중합반응과 웨스턴블닷 분석을 통하여 임신한 한우의 자궁 내막에서 mRNA와 단백질의 발현 변화를 조사하였다. TREK-1을 제외한 K$_{2P}$ 통로의 mRNA 발현량이 임신 자궁 내막에서 변화되었다. mRNA가 크게 변화되는 TASK-3, TREK-2, TRAAK 및 TRESK의 단백발현 변화량을 임신 자궁 내막에서 확인하였는데, TREK-2와 TRESK만 mRNA 발현 변화 양상과 동일하게 임신 자궁 내막에서 각각 7.9배, 2배 증가하였다. 자궁 내막세포에 프로게스테론(10 ${\mu}g$/mL)을 처리하였을 때 TREK-2와 TRESK는 자궁 내막 조직에서 보여준 결과와 유사하게 단백 발현량이 각각 10배, 6배 증가하였다. 이상의 결과로부터 K$_{2P}$ 통로, 특히 TREK-2와 TRESK는 프로게스테론 변화에 의해 임신 자궁 내막에서 발현량이 증가할 것으로 생각된다. 그리고 증가된 TREK-2와 TRESK는 임신에 의해 유발되는 생리학적 변화를 조절하는데 기여할 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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