跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2012年2月14日；109(7):2601-6.
doi:10.1073/pnas.1115024109。 Epub 2012年1月18日。

钙激活的中间电导钾通道调节小脑浦肯野细胞平行纤维输入的总和

乔丹·D·T·恩格斯 1, 达斯汀·安德森, 哈迪穆利亚·阿斯马拉, 雷娜塔·雷哈克, W哈米什·梅哈菲, 沙希德·哈米德, 布鲁斯·麦凯, 米尔娜·克鲁斯基, 杰拉尔德·W·赞波尼, 雷·W·特纳
附属公司

钙激活的中间电导钾通道调节小脑浦肯野细胞平行纤维输入的总和

乔丹·D·T·恩格斯等。 美国国家科学院程序. .

摘要

对感觉输入进行编码需要突触后离子通道的表达，以将传入输入的关键特征转换为适当的棘波输出模式。虽然已知Ca（2+）激活的K（+）通道控制中枢神经元的尖峰频率，但Ca（2+）激活的中间电导（KCa3.1）通道被认为仅限于外周神经元。我们现在报道，小脑浦肯野细胞表达KCa3.1通道，通过单细胞RT-PCR、免疫细胞化学、药理学和单通道记录证明。此外，KCa3.1通道在纳米域水平上与低电压激活的Cav3.2 Ca（2+）通道共沉淀并相互作用，以支持先前未描述的瞬态电压和Ca（2+）依赖电流。因此，阈下平行纤维兴奋性突触后电位（EPSP）激活Cav3 Ca（2+）内流，触发KCa3.1介导的EPSP调节和随后的超极化。Cav3-KCa3.1复合体对EPSP的时间总和提供了强大的控制，有效地抑制了并行光纤输入的低频。因此，KCa3.1通道有助于形成一个高通滤波器，使Purkinje细胞能够优先响应具有感觉输入特征的高频平行纤维突发。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1。
图1。
亚阈值平行光纤EPSP产生与KCa3.1激活一致的AHP。使用simEPSCs诱发所有记录，以测试突触后通道的贡献，药物对EPSP衰减速率的影响标准化为对照5 mV simEPSP。(A类和B)代表性录音(左侧)和条形图(赖特)显示Ca的作用2+和K+通道阻断剂。(A类)AgTx（200 nM）或其他HVA-Ca对简单EPSP衰减率没有显著影响2+通道阻滞剂（ω-芋螺毒素GVIA，1μM；硝苯地平，1μM；SNX-482200nM）或镉2+（30μM），但被假定的T型钙减少2+通道阻滞剂Ni2+（100μM）和米贝地尔（Mib，1μM）。(B)模拟EPSP衰减率不受KCa2.x阻断剂apamin（100 nM）或KCa1.1阻断剂IbTx（200 nM）、TEA（5 mM）或paxilline（100 nM）的影响，但受ChTx（100 nMs）和TRAM-34（100 nM.）的显著降低。(C类)Camstatin（5μM）的内透析阻断了TRAM-34对简单EPSP衰减率的影响。(D类)镍预处理2+阻断TRAM-34对简单EPSP衰减率的作用。样本编号显示在条形图底部的括号中。平均值为平均值±SEM**P（P）< 0.01, ***P（P）< 0.001.
图2。
图2。
浦肯野细胞表达与Cav3.2蛋白共定位的KCa3.1通道。(A类——C类)Cav3.2的双标记免疫细胞化学(A类)和KCa3.1(B)冠状切片显示胞体（星号）和树突状分支限制段的蛋白质共定位（箭头）(C类). (D类——F类)Cav3.2双标记矢状截面Purkinje细胞树突的高倍视图(D类)和KCa3.1蛋白(E类)，带覆盖(F类)说明了树突分支特定段上的共定位。(G公司)RT-PCR显示整个小脑中KCa3.1和MRF-1 mRNA(左侧)以及KCa1.1、KCa2.2和KCa3.1，但不包括单个Purkinje细胞细胞质提取物中的MRF-1(居中). Purkinje细胞中的KCa3.1产物与内皮细胞中的产物相匹配(赖特). （比例尺，20μm）
图3。
图3。
Purkinje细胞表达Ca2+-活化中间电导K+频道。(A类)在30 mV的稳态（5分钟）移液管保持电位下，从三个不同的细胞自发进行单通道记录。显示打开（o）和关闭（c）状态。(B)稳态电位高达+30 mV时电池记录的平均单通道振幅图显示平均电导为36.3 pS(n个= 5). (C类) (左侧)灌注钙之前和之后的长时细胞通道记录（+30 mV移液管电位）2+离子载体A23187（2μM）和TRAM-34阻断（100 nM）(n个= 6). (赖特)条形图显示了通道记录中所示条件下的通道打开概率(n个= 6). 平均值为平均值±SEM*P（P）< 0.05; **P（P）< 0.01.
图4。
图4。
KCa3.1通道激活与Cav3介导的Ca偶联2+大量涌入。(A类)Western blot显示小脑裂解物Cav3.2和KCa3.1通道共免疫沉淀。(B)在−110 mV至0 mV的阶跃下，从单独的Purkinje细胞体细胞进行外切记录。所示为电流计算值，与在−40 mV保持电位下诱发的电流或被TRAM-34（100 nM）或Ni阻断的电流之差2+（100μM）。(C类)隔离电流的平均I-V图B表示低压范围内的常见激活。(D类)电极中EGTA或BAPTA较高的外部记录中TRAM-34敏感电流的平均I-V图。所有记录均取自1.5 mM外钙中P 18–25 Purkinje细胞的胞体2+平均值为平均值±SEM。
图5。
图5。
Cav3–KCa3.1复合物调节平行纤维EPSP的时间总和。(A类和B)施加Ni前后25Hz平行纤维诱发EPSP序列中基线膜电压的代表性记录和绘图2+(A类，100μM，绿色）或TRAM-34(B，100 nM，红色）。调整刺激强度以激发2 mV的初始EPSP(C类)在没有苦毒毒素的情况下，在冠状切片上记录和绘制25 Hz平行纤维刺激序列期间的基线电压，以保持前馈抑制。TRAM-34（红色）显著增加了时间总和，在添加苦曲霉毒素（50μM，蓝色）以阻断GABA能抑制后，时间总和增加。刺激序列最后10个脉冲的统计显著性测试A类——C类（由指示酒吧). 峰值在中被截断A类——C类平均值为平均值±SEM*P（P）< 0.05; **P（P）< 0.01, ***P（P）< 0.001.
图6。
图6。
Cav3窗口电流跨越Purkinje细胞的峰阈值，Cav3–KCa3.1复合物在生理条件下影响EPSP的总和。(A类)P10–12 Purkinje细胞记录的全细胞Cav3电流的平均电导和失活图(插入). (B)激活和失活曲线拟合的扩展视图A类显示Cav3窗口电流（灰色）与尖峰阈值（虚线）的关系。(C类——E类)在平行纤维刺激的五脉冲序列中阻断Cav3–KCa3.1复合物的效果（100 Hz，箭头）。静息电位去极化至足以诱发～50Hz强直放电的水平，峰电位阈值指示为左侧.使用TRAM-34封堵Cav3–KCa3.1综合体(C类，100 nM，红色）或镍2+(D类，100μM，绿色）揭示了对EPSP总和和尖峰频率的实质性控制(E类). 尖峰被截断以在中显示C类和D类和苦毒毒素（50μM）在C类——E类.所有平均值均为平均值±SEM；*P（P）< 0.05.
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Mapelli J、Gandolfi D、D'Angelo E.高通滤波和动态增益调节增强了小脑苔藓纤维通路上的垂直脉冲传输。前面。单元格。神经科学。2010;4:1–13.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. D'Angelo E，De Zeeuw CI。小脑的时间和可塑性：关注颗粒层。《神经科学趋势》。2009;32:30–40.-公共医学
    1. Pedarzani P，Stocker M.大脑中小电导、钙激活钾通道功能的分子和细胞基础。细胞分子生命科学。2008;65:3196–3217.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Berkefeld H，Fakler B，Schulte U.Ca2+激活的K+通道：从蛋白质复合物到功能。《生理学评论》2010；90:1437–1459.-公共医学
    1. Joiner WJ，Wang LY，Tang MD，Kaczmarek LK.hSK4，钙激活钾通道新亚家族成员。美国国家科学院院刊1997；94:11013–11018.-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

物质

LinkOut-更多资源