Gα亞單位與GIRK通道相互結合特性的研究.pdf

1、G蛋白門控的內向整流鉀離子通道(G protein gatedinwardly rectifying K channels，GIRK)是內向整流鉀通道家族中的一員，存在5種亞單位(GIRK1-5)，它們與神經(jīng)興奮性和心率的調節(jié)有關，特別在維持神經(jīng)元的靜息電位及慢突觸后抑制中起重要作用。GIRK通道的分子組成已經(jīng)得到鑒定，是Kir3.x鉀通道家族的成員。GIRK通道的功能除了受G蛋白的調節(jié)外，另外還受到磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP<

2、,2>)、細胞內的鈉、乙醇及機械性牽張作用的調節(jié)。GIRK1和GIRK4主要分布在心房和竇房結細胞中，在調節(jié)心臟興奮性中起重要作用，由迷走神經(jīng)釋放的遞質乙酰膽堿(Acetylcholine，ACh)通過興奮Ⅱ型毒蕈堿樣受體(M2)以及下游的PTX敏感的Gi蛋白激活GIRK通道，引起膜動作電位超極化，減少動作電位的頻率，減慢心率。GIRK2主要分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，許多神經(jīng)遞質如γ-氨基丁酸、多巴胺、5-羥色胺和阿片肽類等通過激活PTX敏感

3、的Gi蛋白激活GIRK通道，調節(jié)神經(jīng)細胞的興奮性。已有研究表明，Gi/o偶聯(lián)的受體激活后能夠激活而Gq及Gs G蛋白偶聯(lián)的受體激活后卻不能激活GIRK通道，表明G蛋白偶聯(lián)的受體在調節(jié)GIRK功能中有特異性。例如，在心肌組織中，只有與PTX敏感的G蛋白(Gi/Go)偶聯(lián)的受體如M2毒蕈堿樣受體，A1嘌呤能受體及EDG 家族的神經(jīng)鞘脂類受體能夠激活GIRK通道，而與PTX不敏感的G蛋白(Gs)偶聯(lián)的受體如β腎上腺素能受體卻不能激活G

4、IRK通道。研究表明Gi蛋白是通過激活后釋放的Gβγ亞單位激活GIRK通道的，目前已發(fā)現(xiàn)了至少5種β亞單位和12種γ亞單位，然而，幾乎所有不同組合形式的Gβγ亞單位均能激活GIRK通道，所以受體激活GIRK通道的選擇性不能用Gβγ二聚體的不同組合類型來解釋。我們前期工作表明Gα亞單位在受體激活GIRK通道的選擇性中可能起重要的作用。本研究重點觀察了Gα亞單位與GIRK通道的直接結合情況。在本實驗中以非洲爪蟾卵母細胞為表達系統(tǒng)，研究了內源