Accili E A, Kuryshev Y A, Wible B A, Brown A M
Rammelkamp Center for Education and Research, MetroHealth Campus, 2500 MetroHealth Drive, Cleveland, OH 44109-1998, USA.
J Physiol. 1998 Oct 15;512 ( Pt 2)(Pt 2):325-36. doi: 10.1111/j.1469-7793.1998.325be.x.
电压门控钾离子通道的Kvβ亚基通过两个不同结构域改变非失活或缓慢失活的Kvα1亚基的功能表达和门控特性。为了确定Kvβ亚基如何调节快速失活的Kvα1亚基,我们在非洲爪蟾卵母细胞中异源表达的人Kv1.4电压门控钾离子通道上进行了双微电极电压钳实验。此外,我们测试了一个Kv1.4的缓慢失活突变体,该突变体缺失N端α球结构域的2 - 146位氨基酸(Kv1.4ΔN2 - 146)。Kv1.4或Kv1.4ΔN2 - 146与大鼠Kvβ2或人Kvβ1.2共表达。为了区分结构域效应,我们还使用了一个缺失独特的79个氨基酸N端β球结构域的Kvβ1.2突变体(Kvβ1 - C)。
对于突变体Kv1.4ΔN2 - 146,我们发现Kvβ1 - C或Kvβ2增加了电流幅度,而不改变激活或失活特性。相比之下,Kvβ1.2由于β球结构域产生的阻断作用,导致快速失活并减慢了去激活过程。β球结构域在5 mM而非50 mM的细胞外钾离子浓度下也增加了C型失活的速率,这与阻断对钾离子外流的影响一致。
对于Kv1.4,Kvβ1 - C使失活速率产生电压非依赖性增加,并使失活曲线向更超极化的电位移动,但对去激活没有影响。Kvβ1 - C、Kvβ2和Kvβ1.2使从失活状态恢复的过程同样减慢,从而排除了β球结构域的参与。Kvβ1.2产生了一个额外的、更快速的、电压依赖性的失活成分,显著降低了外向峰值电流,并使稳态失活向超极化电位移动。
酵母双杂交研究表明,α - β相互作用仅限于Kv1.4的N端和Kvβ1.2或Kvβ2的C端。未发生与α球结构域的直接相互作用。我们的解释是,Kvβ1 - C和Kvβ2通过变构增强了由Kv1.4α球结构域产生的N型失活。
我们提出Kvβ1.2对Kv1.4有三种作用,前两种作用与Kvβ2相同。第一,Kvβ1 - C和Kvβ2具有电流增强作用。第二,Kvβ1 - C和Kvβ2通过变构增加α球结构域的阻断作用。第三,Kvβ1.2的β球结构域直接阻断Kv1.4和Kv1.4ΔN2 - 146。当α球和β球结构域都存在时,它们各自结合位点的竞争减缓了任一结构域产生的阻断作用。