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골격근과 평활근의 KATP 통로 활성에 대한 세포내 ATP의 다른 효과

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Affiliated Author(s)
조치흠김대광임정근이인규황재석박근규송대규
Alternative Author(s)
Cho, Chi HeumKim, Dae KwangLim, Jeong GeunLee, In KyuHwang, Jae SeokPark, Keun GyuSong, Dae Kyu
Journal Title
당뇨병
ISSN
1015-6461
Issued Date
2003
Abstract
Background: The ATP-sensitive potassium (KATP) channel comprises an inwardlyrectifying
K+ channel (Kir) and a sulfonylurea receptor(SUR). This study investigated
the mechanism of different ATP sensitivity between skeletal- (Kir6.2/SUR2A) and
smooth muscle- (Kir6.2/SUR2B) type KATP channels.
Methods: Messenger RNAs encoding mouse Kir6.2, and rat SUR2A or 2B were
co-injected into Xenopus Laevis oocytes to express each type of KATP channel.
Using the inside-out patch clamp technique, the channel currents for MgATP
sensitivity were measured and analyzed.
Results: By addition of 100 M of MgATP, the current initially decreased and then
slowly increased in Kir6.2/SUR2A. This gradual, ATP sensitivity decrease during
prolonged MgATP application was totally blocked by LY 294002, a phosphatidylinositol-
3 and -4 kinase inhibitor. In contrast, a rather rapid sensitivity
decrease after initial inhibition was observed in Kir6.2/SUR2B by 100 M of ATP,
which was not blocked by LY 294002. This channel activation was Mg2+-
dependent, suggesting that ATP hydrolysis is critical. Conclusion: This result supports the idea that the ability of MgATP to stimulate
Kir6.2/SUR2B channels reflects a faster rate of ATP hydrolysis at NBD2 of SUR2B (J
Kor Diabetes Assoc 27:332∼342, 2003).
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Key Words: ATP-sensitive potassium channel, MgATP, MgADP, Sulfonylurea receptor,
Skeletal and smooth muscles
연구배경: KATP 통로는 Kir와 SUR로 구성되어 있
다. 이번 연구는 골격근 (Kir6.2/SUR2A)과 평활근
(Kir6.2/SUR2B)의 KATP 통로 사이의 각각 다른 ATP에
대한 감수성의 기전을 조사하기 위해 실시하였다.
방법: KATP 통로를 발현시키기 위해서 생쥐의
Kir6.2와 백서의 SUR2A 혹은 SUR2B를 가지고 있는
mRNA를 Xenopus Laevis의 난자에 주입한 후 발현시
켰다. Inside-out 막전압고정 (patch clamp) 기법을 이
용하여 KATP 통로의 이온 전류를 측정하고 분석하였다.
결과: 100 M MgATP를 첨가함으로써, Kir6.2/
SUR2A에서 전류는 초기에 감소하였고 이후 천천히
증가하였다. 장기간 MgATP가 적용되는 동안 이러한
점진적인 ATP에 대한 감수성의 감소는 LY 294002,
포스파티딜이노시톨-3과 -4 키나아제 억제제에 의해
완전히 차단되었다. 이와는 대조적으로 100 M
MgATP에 의해 초기 억제 이후 현저히 빠른 ATP에
대한 감수성 감소가 Kir6.2/SUR2B에서 관찰되었지만
LY 294002에 의해 완전히 차단되지는 않았고, Mg2+
의 부재시 완전히 차단되었다.
결론: 이 실험결과는 SUR2B의 NBD2에서 ATP
가수분해 속도가 SUR2A의 NBD2에서의 ATP 가수
분해 속도 보다 빠르며, 이 차이는 SUR2A와 SUR2B
의 C-말단 42개의 아미노산의 기능 차이로 일어난다
고 생각된다.
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