이온채널은 세포막에서 커다란 분자 모양의 구멍들로 존재한다. 이것들의 기능으로는 안정막 전위와 전기적 신호를 만들어주며 2차 전달 물질인 Ca2+의 흐름 및 세포 볼륨 조절이 있다. 이번 연구에서는 Xenopus lavies oocytes gene expression system을 통해서 특히 심혈관계 질병과 연관되어 있는 이온 채널에 대해 진세노사이드 Rg3가 어떻게 작용하는지 알아보았다. 다양한 voltage-dependent ion channels (Ca2+, ...
이온채널은 세포막에서 커다란 분자 모양의 구멍들로 존재한다. 이것들의 기능으로는 안정막 전위와 전기적 신호를 만들어주며 2차 전달 물질인 Ca2+의 흐름 및 세포 볼륨 조절이 있다. 이번 연구에서는 Xenopus lavies oocytes gene expression system을 통해서 특히 심혈관계 질병과 연관되어 있는 이온 채널에 대해 진세노사이드 Rg3가 어떻게 작용하는지 알아보았다. 다양한 voltage-dependent ion channels (Ca2+, K+)을 제노퍼스 개구리 알에서 발현시켜 진세노사이드 Rg3와 이온 채널과의 상호작용하는 자리를 밝히기 위해서 다양한 뮤턴트들을 이용하였다. 이번 실험에서는 제노퍼스 개구리알 유전자 발현 시스템을 이용하여 voltage-dependent ion channels 중 L-type calcium channel과 진세노사이드 Rg3와의 작용자리를 연구하기 위해서 wild-type과 mutants를 가지고 two-electrode voltage clamp 기술을 이용하여 측정하였다. 진세노사이드 Rg3의 경우 L-type calcium channel에 대해 농도 의존적으로 가역적 억제를 한다. 작용자리를 밝히고자 다양한 자리를 point mutation하였는데 그 중 채널의 transmembrane domain-1-segment 6 (IS6) 부분인 L427R, N428R 그리고 L431K에서 Rg3의 효과가 줄어들었다. 또한 steady-state activation에는 영향을 주지 않았으며 inactivation의 경우 wild-type과 mutant channel에서 모두 Rg3에 의해 negative 방향으로 이동하였다(Section I). Ginsenoside Rg3는 뇌 혈관에 많이 존재하는 BKCa channel을 활성시키는 것으로 나타났다. 또한 농도 의존적이고 전압 의존적으로 가역적 활성을 보였다. BKCa channel의 특징으로 세포내 칼슘 농도가 높아지게 되면 이 채널은 활성이 일어나게 되는데 Rg3의 활성에 있어서 세포내 칼슘과는 상관없이 활성되는 것으로 밝혀졌다. EC50 값은 15.1 ± 3.1 µM 이다. Pore entrance 부분에 해당하는 Y360I 돌연변이의 경우 Rg3에 의한 활성효과가 거의 사라졌다. 뿐만 아니라 이 돌연변이는 TEA에 대한 효과 또한 거의 없어지는 것으로 나타났다(Section II). HERG channels 에서 ginsenoside Rg3은 농도, 전압에 의존적으로 steady-state IHERG, peak tail (Itail), 그리고 deactivating tail currents (Iend-tail) 모두 활성되는 것으로 나타났다. 이 각각에 EC50 값은 0.41 ± 0.05, 0.61 ± 0.11 그리고 0.36 ± 0.04 µM 으로 나타났다. Rg3에 대한 activation curve는 농도에 의존적으로 왼쪽으로 이동하는 것으로 나타났다. 또한 deactivation kinetics에 대해서도 농도 의존적으로 증가되는 것으로 밝혀졌다. HERG channel의 antagonist인 bepridil은 Rg3의 활성작용을 억제하는 것으로 나타났다. 특히 pore entryway쪽에 631번 serine을 cystein으로 돌연변이를 만들었을 때 Rg3에 대한 활성효과가 사라지는 것을 알게 되었다(Section III). 또한 ginsenoside Rg3가 KCNQ1 또는 KCNQ1+KCNE1 channel에는 어떤 효과가 있는지 알아보았다. KCNQ1+KCNE1 channel의 경우는 활성 효과를 보였으나 KCNQ1의 경우 억제 효과를 일으켰다. EC50 값은 15.2 ± 8.7 이고 IC50은 4.8 ± 0.6 µM로 나타났다. 흥미롭게도 KCNE1과 KCNQ1의 비율에 따라서 Rg3의 효과가 다르게 나타나는 것으로 밝혀졌다. 역시나 pore entryway부분인 318번 lysine을 tyrosine으로 319번 valine을 tyrosine으로 돌연변이체를 만들었을 때 KCNQ1 또는 KCNQ1+KCNE1 channel 모두 Rg3 효과가 모두 소멸되었다(Section IV). 이런 결과들을 종합해 보았을 때 L-type calcium channel의 경우 ginsenoside Rg3은 L427, N428 그리고L431를 통해서 억제 효과를 나타내며, potassium channels (BKCa, HERG, KCNQ)의 경우 pore entrance를 통해서 활성효과를 나타냈다.
이온채널은 세포막에서 커다란 분자 모양의 구멍들로 존재한다. 이것들의 기능으로는 안정막 전위와 전기적 신호를 만들어주며 2차 전달 물질인 Ca2+의 흐름 및 세포 볼륨 조절이 있다. 이번 연구에서는 Xenopus lavies oocytes gene expression system을 통해서 특히 심혈관계 질병과 연관되어 있는 이온 채널에 대해 진세노사이드 Rg3가 어떻게 작용하는지 알아보았다. 다양한 voltage-dependent ion channels (Ca2+, K+)을 제노퍼스 개구리 알에서 발현시켜 진세노사이드 Rg3와 이온 채널과의 상호작용하는 자리를 밝히기 위해서 다양한 뮤턴트들을 이용하였다. 이번 실험에서는 제노퍼스 개구리알 유전자 발현 시스템을 이용하여 voltage-dependent ion channels 중 L-type calcium channel과 진세노사이드 Rg3와의 작용자리를 연구하기 위해서 wild-type과 mutants를 가지고 two-electrode voltage clamp 기술을 이용하여 측정하였다. 진세노사이드 Rg3의 경우 L-type calcium channel에 대해 농도 의존적으로 가역적 억제를 한다. 작용자리를 밝히고자 다양한 자리를 point mutation하였는데 그 중 채널의 transmembrane domain-1-segment 6 (IS6) 부분인 L427R, N428R 그리고 L431K에서 Rg3의 효과가 줄어들었다. 또한 steady-state activation에는 영향을 주지 않았으며 inactivation의 경우 wild-type과 mutant channel에서 모두 Rg3에 의해 negative 방향으로 이동하였다(Section I). Ginsenoside Rg3는 뇌 혈관에 많이 존재하는 BKCa channel을 활성시키는 것으로 나타났다. 또한 농도 의존적이고 전압 의존적으로 가역적 활성을 보였다. BKCa channel의 특징으로 세포내 칼슘 농도가 높아지게 되면 이 채널은 활성이 일어나게 되는데 Rg3의 활성에 있어서 세포내 칼슘과는 상관없이 활성되는 것으로 밝혀졌다. EC50 값은 15.1 ± 3.1 µM 이다. Pore entrance 부분에 해당하는 Y360I 돌연변이의 경우 Rg3에 의한 활성효과가 거의 사라졌다. 뿐만 아니라 이 돌연변이는 TEA에 대한 효과 또한 거의 없어지는 것으로 나타났다(Section II). HERG channels 에서 ginsenoside Rg3은 농도, 전압에 의존적으로 steady-state IHERG, peak tail (Itail), 그리고 deactivating tail currents (Iend-tail) 모두 활성되는 것으로 나타났다. 이 각각에 EC50 값은 0.41 ± 0.05, 0.61 ± 0.11 그리고 0.36 ± 0.04 µM 으로 나타났다. Rg3에 대한 activation curve는 농도에 의존적으로 왼쪽으로 이동하는 것으로 나타났다. 또한 deactivation kinetics에 대해서도 농도 의존적으로 증가되는 것으로 밝혀졌다. HERG channel의 antagonist인 bepridil은 Rg3의 활성작용을 억제하는 것으로 나타났다. 특히 pore entryway쪽에 631번 serine을 cystein으로 돌연변이를 만들었을 때 Rg3에 대한 활성효과가 사라지는 것을 알게 되었다(Section III). 또한 ginsenoside Rg3가 KCNQ1 또는 KCNQ1+KCNE1 channel에는 어떤 효과가 있는지 알아보았다. KCNQ1+KCNE1 channel의 경우는 활성 효과를 보였으나 KCNQ1의 경우 억제 효과를 일으켰다. EC50 값은 15.2 ± 8.7 이고 IC50은 4.8 ± 0.6 µM로 나타났다. 흥미롭게도 KCNE1과 KCNQ1의 비율에 따라서 Rg3의 효과가 다르게 나타나는 것으로 밝혀졌다. 역시나 pore entryway부분인 318번 lysine을 tyrosine으로 319번 valine을 tyrosine으로 돌연변이체를 만들었을 때 KCNQ1 또는 KCNQ1+KCNE1 channel 모두 Rg3 효과가 모두 소멸되었다(Section IV). 이런 결과들을 종합해 보았을 때 L-type calcium channel의 경우 ginsenoside Rg3은 L427, N428 그리고L431를 통해서 억제 효과를 나타내며, potassium channels (BKCa, HERG, KCNQ)의 경우 pore entrance를 통해서 활성효과를 나타냈다.
Ion channels are macromolecular pores in cell membranes. Their known functions include establishing a resting potential, shaping electrical signals, gating the flow of messenger Ca2+ ion, controlling cell volume etc. We investigated how ginsenosides (Rg3) and gintonin (unidentified ingredients rathe...
Ion channels are macromolecular pores in cell membranes. Their known functions include establishing a resting potential, shaping electrical signals, gating the flow of messenger Ca2+ ion, controlling cell volume etc. We investigated how ginsenosides (Rg3) and gintonin (unidentified ingredients rather than ginsenosides) regulated ion channels related cardiovascular diseases especially in Xenopus lavies oocytes gene expression system. We expressed various voltage-dependent ion channels (Ca2+, K+) by intraoocyte injection of cRNAs and used the various mutants for identification of interaction site of ginsenoside. In the current study, we sought to identify these site(s) in Xenopus oocytes expressing wild-type and mutant L(α1C)-type Ca2+ channels using the two-microelectrode voltage-clamp technique. To this end, we first assessed how various point mutations of the L-type Ca2+ channel affected the action of Rg3. Mutations L427R, N428R and L431K in transmembrane domain-1-segment 6 (IS6) of the channel reduced the effect of Rg3. Rg3 treatment produced a negative shift in the inactivation voltage but did not alter the steady-state activation voltage, and none of the mutant channels affected the Rg3-induced negative shift of inactivation voltage (Section I). In the present study, we examined the effects of ginsenosides on rat brain BKCa (rSlo) channel heterologously expressed in Xenopus oocytes to elucidate the molecular mechanisms how ginsenosides modulate the excitability of neuronal cells. Ginsenoside Rg3 (Rg3) activated outward BKCa channel activity. Rg3-mediated enhancement of outward BKCa channel currents was concentration-dependent, voltage-dependent and reversible manners. Rg3 action was independent of intracellular Ca2+. The EC50 was 15.1 ± 3.1 M. The mutation Y360I abolished the Rg3 action as well as Rg3-mediated rightward shift of TEA concentration-response curve (Section II). In the present study, we first examined various ginsenosides on HERG channel activity by expressing human subunits in Xenopus oocytes. Ginsenoside Rg3 (Rg3) enhanced steady-state outward IHERG and peak Itail in concentration- and voltage-dependent manners. The EC50 for outward steady-state IHERG and peak Itail was 0.41±0.05 and 0.61±0.11 µM, respectively. Rg3 produced a shift of steady-state activation curve into leftward. Rg3 profoundly decelerated deactivation kinetics. Rg3 actions were blocked by HERG channel antagonist, bepridil (Section Ⅲ). Ginsenoside, one of active ingredient of Panax ginseng, enhances cardiac IKs currents. However, little is known about the molecular mechanisms of how ginsenoside interacts with channel proteins to enhance cardiac IKs. In the present study, we investigated ginsenoside Rg3 (Rg3) effects on human IKs by co-expressing human KCNQ1 plus KCNE1 subunits in Xenopus oocytes. Rg3 enhanced IKs currents in concentration- and voltage-dependent manners. The EC50 was 15.2 ± 8.7 µM. However, in oocytes expressing KCNQ1 alone, Rg3 inhibited the currents with concentration- and voltage-dependent manners. The IC50 was 4.8 0.6 µM. Since Rg3 acts opposite ways in oocytes expressing KCNQ1 alone or KCNQ1 plus KCNE1 subunits, we examined Rg3 effects after co-expression of different ratio of KCNE1 and KCNQ1. Mutations of K318 and V319 into K318Y and V319Y of KCNQ1 channel abolished Rg3 effects on KCNQ1 or KCNQ1 plus KCNE1 channel currents (Section IV). These results indicate that ginsenoside Rg3 directly interacts cardiovascular ion channel. Rg3 inhibits L-type calcium channel activity via residues L427, N428 and L431 in transmembrane domain-1-segment 6 (IS6). But according to various potassium channels (BKCa, HERG, KCNQ), Rg3 is activator which effects them via channel pore entrance.
Ion channels are macromolecular pores in cell membranes. Their known functions include establishing a resting potential, shaping electrical signals, gating the flow of messenger Ca2+ ion, controlling cell volume etc. We investigated how ginsenosides (Rg3) and gintonin (unidentified ingredients rather than ginsenosides) regulated ion channels related cardiovascular diseases especially in Xenopus lavies oocytes gene expression system. We expressed various voltage-dependent ion channels (Ca2+, K+) by intraoocyte injection of cRNAs and used the various mutants for identification of interaction site of ginsenoside. In the current study, we sought to identify these site(s) in Xenopus oocytes expressing wild-type and mutant L(α1C)-type Ca2+ channels using the two-microelectrode voltage-clamp technique. To this end, we first assessed how various point mutations of the L-type Ca2+ channel affected the action of Rg3. Mutations L427R, N428R and L431K in transmembrane domain-1-segment 6 (IS6) of the channel reduced the effect of Rg3. Rg3 treatment produced a negative shift in the inactivation voltage but did not alter the steady-state activation voltage, and none of the mutant channels affected the Rg3-induced negative shift of inactivation voltage (Section I). In the present study, we examined the effects of ginsenosides on rat brain BKCa (rSlo) channel heterologously expressed in Xenopus oocytes to elucidate the molecular mechanisms how ginsenosides modulate the excitability of neuronal cells. Ginsenoside Rg3 (Rg3) activated outward BKCa channel activity. Rg3-mediated enhancement of outward BKCa channel currents was concentration-dependent, voltage-dependent and reversible manners. Rg3 action was independent of intracellular Ca2+. The EC50 was 15.1 ± 3.1 M. The mutation Y360I abolished the Rg3 action as well as Rg3-mediated rightward shift of TEA concentration-response curve (Section II). In the present study, we first examined various ginsenosides on HERG channel activity by expressing human subunits in Xenopus oocytes. Ginsenoside Rg3 (Rg3) enhanced steady-state outward IHERG and peak Itail in concentration- and voltage-dependent manners. The EC50 for outward steady-state IHERG and peak Itail was 0.41±0.05 and 0.61±0.11 µM, respectively. Rg3 produced a shift of steady-state activation curve into leftward. Rg3 profoundly decelerated deactivation kinetics. Rg3 actions were blocked by HERG channel antagonist, bepridil (Section Ⅲ). Ginsenoside, one of active ingredient of Panax ginseng, enhances cardiac IKs currents. However, little is known about the molecular mechanisms of how ginsenoside interacts with channel proteins to enhance cardiac IKs. In the present study, we investigated ginsenoside Rg3 (Rg3) effects on human IKs by co-expressing human KCNQ1 plus KCNE1 subunits in Xenopus oocytes. Rg3 enhanced IKs currents in concentration- and voltage-dependent manners. The EC50 was 15.2 ± 8.7 µM. However, in oocytes expressing KCNQ1 alone, Rg3 inhibited the currents with concentration- and voltage-dependent manners. The IC50 was 4.8 0.6 µM. Since Rg3 acts opposite ways in oocytes expressing KCNQ1 alone or KCNQ1 plus KCNE1 subunits, we examined Rg3 effects after co-expression of different ratio of KCNE1 and KCNQ1. Mutations of K318 and V319 into K318Y and V319Y of KCNQ1 channel abolished Rg3 effects on KCNQ1 or KCNQ1 plus KCNE1 channel currents (Section IV). These results indicate that ginsenoside Rg3 directly interacts cardiovascular ion channel. Rg3 inhibits L-type calcium channel activity via residues L427, N428 and L431 in transmembrane domain-1-segment 6 (IS6). But according to various potassium channels (BKCa, HERG, KCNQ), Rg3 is activator which effects them via channel pore entrance.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.