KCNE1在PIP2調(diào)節(jié)Iks通道功能中作用的初步研究.pdf

1、Iks通道屬于慢激活電壓門控性鉀離子通道，在心臟，內(nèi)耳，腎臟和胰腺等器官都豐富表達(dá)，參與完成了這些器官的多項(xiàng)生理功能。該通道是由功能亞基KCNQ1蛋白和調(diào)節(jié)亞基KCNE1共同構(gòu)成的蛋白多聚體。KCNQ1和KCNE1以4:2的比例共同構(gòu)成異源多聚體KCNQ1/KCNE1鉀通道。輔助亞基KCNE1對(duì)功能亞基KCNQ1的這種調(diào)節(jié)作用是形成慢激活電壓門控型鉀電流的基礎(chǔ)，在心肌細(xì)胞動(dòng)作電位三期復(fù)極化過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。
　　PIP2(磷脂

2、酰肌醇-4，5-二磷酸)是胞質(zhì)膜上一種主要的信使分子，在生理?xiàng)l件下可以調(diào)節(jié)多種離子轉(zhuǎn)運(yùn)體和通道。目前研究表明，胞內(nèi)PIP2能調(diào)控Iks通道的活動(dòng)：1)PIP2明顯減緩Iks通道的Rundown現(xiàn)象；2)可以減慢Iks通道的去激活動(dòng)力學(xué)；3)使得Iks通道激活電壓依賴性曲線向負(fù)電位方向移動(dòng)。
　　研究表明，kcnel基因突變可引起遺傳性長(zhǎng)Q-T間期綜合癥的第五型(LQT5)。位于kcnel不同位點(diǎn)的基因突變可影響Iks通道亞基蛋白質(zhì)

3、不同結(jié)構(gòu)域的功能而造成通道功能異常。目前關(guān)于KCNE1在PIP2調(diào)節(jié)Iks通道的過(guò)程中的作用以及其分子機(jī)制仍未見文獻(xiàn)報(bào)道。本課題擬對(duì)KCNE1在PIP2調(diào)節(jié)Iks通道的過(guò)程中的作用進(jìn)行初步研究，從而為進(jìn)一步揭示PIP2對(duì)Iks通道的調(diào)節(jié)作用的分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)。
　　我們利用分子克隆技術(shù)構(gòu)建了KCNE1亞基的3個(gè)點(diǎn)突變體DNA質(zhì)粒：W87R，R98W，P127T，并將這三種突變及野生型KCNE1分別與KCNQ1在HEK293細(xì)胞中進(jìn)

4、行一過(guò)性表達(dá)和全細(xì)胞膜片鉗記錄。我們以電流密度、標(biāo)準(zhǔn)化I-V曲線、電壓依賴性曲線及通道激活/去激活時(shí)間常數(shù)τ值等電生理參數(shù)為指標(biāo)，分別對(duì)PIP2對(duì)Iks通道的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行分析，以及通過(guò)統(tǒng)計(jì)比較PIP2對(duì)野生型和突變體Iks通道的作用差異，從而研究PIP2與KCNE1之間可能的相互作用。
　　結(jié)果分析表明：與對(duì)照組的野生型KCNQ1/KCNE1通道相比，這三種突變體組成的通道都不同程度的導(dǎo)致了Iks電流幅度減小、電流密度下降。此外，

5、三組突變體通道的激活時(shí)間常數(shù)τ值在去極化電壓+60mV以上較野生型通道有顯著性升高，而去激活時(shí)間常數(shù)τ值在復(fù)極化電壓-60mV以下較野生型通道顯著性降低，提示這三種突變Iks通道有動(dòng)力學(xué)改變，開放變慢而關(guān)閉加速。KCNQ1/KCNE1R98W通道的電壓依賴性曲線在PIP2作用下較對(duì)照組向負(fù)電壓方向移動(dòng)約26.30mV，且該通道電流密度顯著增大，PIP2也能夠部分挽救W87R以及P127T通道的功能損失，則提示這兩個(gè)突變體通道與PIP2的