Powered by OpenAIRE graph
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ Journal of Biologica...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
Journal of Biological Chemistry
Article . 2002 . Peer-reviewed
License: CC BY
Data sources: Crossref
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
Journal of Biological Chemistry
Article
License: CC BY
Data sources: UnpayWall
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
https://dx.doi.org/10.60692/bv...
Other literature type . 2002
Data sources: Datacite
https://dx.doi.org/10.60692/wt...
Other literature type . 2002
Data sources: Datacite
versions View all 4 versions

Voltage Dependence and pH Regulation of Human Polycystin-2-mediated Cation Channel Activity

اعتماد الجهد وتنظيم درجة الحموضة لنشاط قناة الكاتيون بوساطة البوليسيستين البشري-2
Authors: Silvia González‐Perrett; Marisa Batelli; Kee‐Tae Kim; Makram Essafi; Gustavo A. Timpanaro; Nicolás Moltabetti; I.L. Reisin; +2 Authors

Voltage Dependence and pH Regulation of Human Polycystin-2-mediated Cation Channel Activity

Abstract

La policistina-2, el producto del gen PKD2 humano, cuyas mutaciones causan enfermedad renal poliquística autosómica dominante, es un canal catiónico no selectivo permeable al Ca2+ de gran conductancia. La policistina-2 se expresa funcionalmente en la membrana apical del sincitiotrofoblasto humano, donde puede desempeñar un papel en el control de la homeostasis de los electrolitos fetales. Sin embargo, se sabe poco sobre los mecanismos que regulan la función del canal de policistina-2. En este estudio, el papel del pH en la regulación de la policistina-2 se evaluó mediante la reconstitución del canal iónico de ambas membranas apicales del sincitiotrofoblasto humano y la proteína purificada etiquetada con flag del material transcrito/traducido in vitro. Un análisis cinético de las corrientes de un solo canal, incluidos los histogramas de tiempo de permanencia, confirmó dos estados abiertos y dos cerrados para el comportamiento espontáneo del canal y una fuerte dependencia del voltaje de la probabilidad abierta del canal (Po). Una reducción del pH cis (pH cis) disminuyóPo y cambió la dependencia del voltaje de la función del canal, pero no tuvo ningún efecto sobre la conductancia de un solo canal. Un aumento en el pH cis, por el contrario, aumentó NPo (número de canales multiplicado por Po). La eliminación del gradiente químico H+ no revirtió la inhibición cis a pH bajo de la policistina-2. Hallazgos similares confirmaron el efecto del pH sobre la policistina-2 purificada etiquetada con flag traducida in vitro. Los datos indican la presencia de un sitio regulador de iones H+ en la proteína del canal, que es accesible desde el lado citoplasmático de la proteína. Este sitio de protonación controla la actividad del canal selectivo de cationes de policistina-2.

La polycystine-2, le produit du gène PKD2 humain, dont les mutations provoquent une maladie polykystique rénale autosomique dominante, est un canal cationique non sélectif à grande conductance, perméable au Ca2+. La polycystine-2 est exprimée fonctionnellement dans la membrane apicale du syncytiotrophoblaste humain, où elle peut jouer un rôle dans le contrôle de l'homéostasie électrolytique fœtale. On sait cependant peu de choses sur les mécanismes qui régulent la fonction des canaux de la polycystine-2. Dans cette étude, le rôle du pH dans la régulation de la polycystine-2 a été évalué par reconstitution des canaux ioniques des deux membranes apicales du syncytiotrophoblaste humain et de la protéine purifiée marquée FLAG à partir de matériel transcrit/traduit in vitro. Une analyse cinétique des courants d'un seul canal, y compris les histogrammes de temps de séjour, a confirmé deux états ouverts et deux états fermés pour le comportement spontané du canal et une forte dépendance en tension de la probabilité d'ouverture du canal (Po). Une réduction du pH cis (pH cis) a diminuéPo et déplacé la dépendance de la tension de la fonction du canal, mais n'a eu aucun effet sur la conductance du canal unique. Une augmentation du pH cis, en revanche, a augmenté le NPo (nombre de canaux multiplié parPo). L'élimination du gradient chimique H+ n'a pas inversé l'inhibition cis à faible pH de la polycystine-2. Des résultats similaires ont confirmé l'effet du pH sur la polycystine-2 purifiée traduite in vitro et marquée FLAG. Les données indiquent la présence d'un site régulateur de l'ion H+ dans la protéine du canal, qui est accessible du côté cytoplasmique de la protéine. Ce site de protonation contrôle l'activité des canaux sélectifs des cations de la polycystine-2.

Polycystin-2, the product of the humanPKD2 gene, whose mutations cause autosomal dominant polycystic kidney disease, is a large conductance, Ca2+-permeable non-selective cation channel. Polycystin-2 is functionally expressed in the apical membrane of the human syncytiotrophoblast, where it may play a role in the control of fetal electrolyte homeostasis. Little is known, however, about the mechanisms that regulate polycystin-2 channel function. In this study, the role of pH in the regulation of polycystin-2 was assessed by ion channel reconstitution of both apical membranes of human syncytiotrophoblast and the purified FLAG-tagged protein fromin vitro transcribed/translated material. A kinetic analysis of single channel currents, including dwell time histograms, confirmed two open and two close states for spontaneous channel behavior and a strong voltage dependence of the open probability of the channel (Po ). A reduction ofcis pH (pH cis ) decreasedPo and shifted the voltage dependence of channel function but had no effect on the single channel conductance. An increase in pH cis , in contrast, increased NPo (channel number timesPo ). Elimination of the H+chemical gradient did not reverse the low pH cis inhibition of polycystin-2. Similar findings confirmed the pH effect on the in vitro translated, FLAG-tagged purified polycystin-2. The data indicate the presence of an H+ ion regulatory site in the channel protein, which is accessible from the cytoplasmic side of the protein. This protonation site controls polycystin-2 cation-selective channel activity.

Polycystin -2، نتاج جين PKD2 البشري، الذي تسبب طفراته مرض الكلى متعدد الكيسات السائد الجسيمي، هو موصل كبير، قناة الكاتيون غير الانتقائي Ca2+. يتم التعبير عن Polycystin -2 وظيفيًا في الغشاء القمي للأرومة المخلوية البشرية، حيث قد يلعب دورًا في التحكم في توازن الكهارل الجنيني. ومع ذلك، لا يُعرف سوى القليل عن الآليات التي تنظم وظيفة قناة البوليسيستين -2. في هذه الدراسة، تم تقييم دور الأس الهيدروجيني في تنظيم البولي سيستين -2 من خلال إعادة تكوين القناة الأيونية لكل من الأغشية القمية للأرومة المخلوية البشرية والبروتين المميز بـ FLAG المنقى من المواد المنسوخة/المترجمة في المختبر. أكد التحليل الحركي للتيارات أحادية القناة، بما في ذلك الرسوم البيانية لزمن السكون، وجود حالتين مفتوحتين وحالتين قريبتين لسلوك القناة التلقائي واعتماد الجهد القوي للاحتمال المفتوح للقناة (Po). أدى انخفاض الأس الهيدروجيني لرابطةالدول المستقلة (الأس الهيدروجيني لرابطة الدول المستقلة) إلى انخفاضPo وتحويل اعتماد الجهد لوظيفة القناة ولكن لم يكن له أي تأثير على توصيل القناة الواحدة. وعلى النقيض من ذلك، زادت الزيادة في درجة الحموضة في NPo (عدد القنوات مضروبًا في Po). لم يؤدي القضاء على التدرج الكيميائي H+ إلى عكس تثبيط الأس الهيدروجيني المنخفض للبوليسيستين -2. أكدت نتائج مماثلة تأثير الأس الهيدروجيني على البولي سيستين المنقى 2 المترجم في المختبر، والموسوم بـ FLAG. تشير البيانات إلى وجود موقع منظم لـ H+ ion في بروتين القناة، والذي يمكن الوصول إليه من الجانب السيتوبلازمي من البروتين. يتحكم موقع البروتونات هذا في نشاط القناة الانتقائية للكاتيون- بوليسيستين-2.

Keywords

TRPP Cation Channels, Placenta, Lipid Bilayers, Biophysics, Biochemistry, Ion Channels, Pathology and Forensic Medicine, Syncytiotrophoblast, Fetus, Polycystic Kidney Disease, Pregnancy, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Health Sciences, Apical membrane, Ciliopathies: Genetic Disorders Involving Primary Cilia, Genetics, Humans, Biology, Membrane potential, Physics, Membrane, Membrane Proteins, Life Sciences, Hydrogen-Ion Concentration, Condensed matter physics, Kinetics, Chemistry, FOS: Biological sciences, Conductance, Pediatrics, Perinatology and Child Health, Medicine, Nephropathic Cystinosis Research, Female, Ion Channel Gating, Development and Disorders of Fetal Brain

  • BIP!
    Impact byBIP!
    citations
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    70
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Top 10%
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Top 10%
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Top 10%
Powered by OpenAIRE graph
citations
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
70
Top 10%
Top 10%
Top 10%
gold