• ホーム
  • 圧力によって誘導されるPKGの酸化的活性化がCa2+スパークとBKチャネルによる血管調節を可能にする

圧力によって誘導されるPKGの酸化的活性化がCa2+スパークとBKチャネルによる血管調節を可能にする

Pressure-induced oxidative activation of PKG enables vasoregulation by Ca2+ sparks and BK channels

Research Article

Sci. Signal. 11 Oct 2016:
Vol. 9, Issue 449, pp. ra100
DOI: 10.1126/scisignal.aaf6625

Kaivan Khavandi1,2,*, Rachael L. Baylie1,*, Sarah A. Sugden1, Majid Ahmed1,3, Viktoria Csato1,4, Philip Eaton2, David C. Hill-Eubanks3, Adrian D. Bonev3, Mark T. Nelson1,3, and Adam S. Greenstein1,†

1 Division of Cardiovascular Sciences, Faculty of Biology, Medicine and Health, University of Manchester, Manchester Academic Health Sciences Center, Manchester M13 9NT, U.K.
2 King’s College London, Cardiovascular Division, British Heart Foundation Centre of Excellence, Rayne Institute, St Thomas’ Hospital, London SE1 7EH, U.K.
3 Department of Pharmacology, University of Vermont, Burlington, VT 05405-0068, USA.
4 Division of Clinical Physiology, Institute of Cardiology, Research Centre for Molecular Medicine, Faculty of Medicine, University of Debrecen, Debrecen 4012, Hungary.

† Corresponding author. Email: adam.greenstein@manchester.ac.uk

* These authors contributed equally to this work.

要約  血管平滑筋細胞(VSMC)において、局所性リアノジン受容体に媒介されるCa2+シグナル(Ca2+スパーク)による大コンダクタンスカルシウム依存性カリウム(BK)チャネルの活性化は、圧力に誘導される(筋原性)血管収縮(微小抵抗動脈の血流を調節する基本的機構)のブレーキとして機能する。本稿では、VSMCにおいて、抵抗動脈内の生理学的腔内圧が、酸化体に誘導されるシステイン残基間の分子間ジスルフィド結合の形成を通じてcGMP依存性プロテインキナーゼ(PKG)を活性化したことを報告する。圧力に応答してCa2+スパーク、BKチャネル活性、血管拡張が引き起こされるためには、酸化体によって活性化されたPKGが必要であった。酸化剤によって活性化できないPKG変異体を発現するマウスの動脈から採取されたVSMCでは、Ca2+スパークの頻度が減少しており、これらのマウスから調製された動脈標本では、圧力に誘導されるBKチャネルの活性化が減少していた。このように、PKGの酸化的活性化の欠如によって、BKチャネルに媒介される血管収縮の負のフィードバック調節は機能しなくなった。これらの結果は、機械感受性の酸化体産生によってPKGを活性化しCa2+スパークを亢進させることで動脈の直径を調節するという、負のフィードバック調節機構の概念を支持している。

Citation: K. Khavandi, R. L. Baylie, S. A. Sugden, M. Ahmed, V. Csato, P. Eaton, D. C. Hill-Eubanks, A. D. Bonev, M. T. Nelson, A. S. Greenstein, Pressure-induced oxidative activation of PKG enables vasoregulation by Ca2+ sparks and BK channels. Sci. Signal. 9, ra100 (2016).

英文原文をご覧になりたい方はScience Signaling オリジナルサイトをご覧下さい

英語原文を見る

2016年10月11日号

Editor's Choice

新たなつながり:腫瘍特異的なシグナル伝達を検出する

Research Article

圧力によって誘導されるPKGの酸化的活性化がCa2+スパークとBKチャネルによる血管調節を可能にする

脂質ラフトでラクトシルセラミドに結合するリポアラビノマンナンはヒト好中球によるマイコバクテリアの貪食に不可欠である

Research Resources

保存組織ブロックの単一細胞マスサイトメトリーによりヒト結腸直腸がんにおけるシグナル伝達経路間の協調障害を解明

最新のResearch Article記事

2020年5月19日号

細胞外マトリックスタンパク質TasAは枯草菌(Bacillus subtilis)バイオフィルム内の運動性亜集団を維持する発生シグナルである

プロテインキナーゼAによる制御ネットワークは短命および長命の細胞記憶をコードする

2020年5月12日号

死を誘導するRIPK1活性はpH環境によって調整される

CD2シグナル伝達のホスホプロテオミクスは細胞傷害性T細胞における溶解顆粒極性化のAMPK依存性調節を明らかにする

2020年5月5日号

脊髄内のHsp90を阻害するとERK-RSK経路が活性化されることによってモルヒネの抗侵害受容作用が促進される