酸化グルタチオンは、卵母細胞における上皮ナトリウムチャネル活性を発現するデルタサブユニットを増加させる

Oxidized Glutathione Increases Delta-Subunit Expressing Epithelial Sodium Channel Activity in Oocytes.

• Garett J Grant
• Camila Coca
• Xing-Ming Zhao
• My N Helms

抄録

上皮ナトリウムチャネル(ENAC)は、α、β、およびγサブユニットからなるヘテロ三量体構造であり、体液の恒常性を維持する上で重要な役割を果たします。δ-ENaCサブユニットがβ-およびγ-サブユニットと並んでα-ENaCサブユニットの代わりに（またはそれに加えて）発現すると、ENACの生物物理学的特性の根本的な変化が観察され得る。ヒトENaC cRNAコンストラクトと卵球発現系を用いて、酸化グルタチオン(GSSG)がαβγ-ENaCとαβγ-ENaC電流に異なる影響を与えることを示す。GSSG(400μM)は、αβγ-ENaCを発現する卵母細胞における正常化全細胞電流を有意に減少させ、逆にδ1βγ-ENaC及びδ2βγ-ENaCを発現する卵母細胞における全細胞電流を増加させた。GSSG処理は、4つのサブユニットすべてを発現する卵母細胞の電流を増加させた。ウェスタンブロットとPCR分析は、ヒト小気道上皮細胞(hSAEC)がδ-ENaCサブユニットと並んで正準的なαβγサブユニットを発現していることを示している。δ-ENaCの細胞外ループにある6つのCysアミノ酸とN末端ドメインにある1つのCysは、GSSGによる翻訳後修飾の影響を受けやすいことが予測されます。肺疾患における酸化グルタチオンとδ-ENaCの分子制御と病態生理的役割をよりよく理解するためには、さらなる研究が必要である。

Epithelial sodium channels (ENaC) are heterotrimeric structures, made up of α, β, and γ subunits, and play an important role in maintaining fluid homeostasis. When δ-ENaC subunits are expressed in place of (or in addition to) the α-ENaC subunit alongside β- and γ- subunits, fundamental changes in the biophysical properties of ENaC can be observed. Using human ENaC cRNA constructs and the oocyte expression system, we show that oxidized glutathione (GSSG) differently effects αβγ-ENaC and αβγ-ENaC current. GSSG (400 μM) significantly decreased normalized whole cell current in oocytes expressing αβγ-ENaC, and conversely increased whole cell current in δ1βγ-ENaC and δ2βγ-ENaC expressing oocytes. GSSG treatment increased current in oocytes expressing all four subunits. Western blot and PCR analysis show that human small airway epithelial cells (hSAEC) express canonical αβγ-subunits alongside δ-ENaC subunits. Differences in single channel responses to GSSG in hSAECs indicate that airway epithelia redox sensitivity may depend on whether δ- or α- subunits assemble in the membrane. analysis predict that six Cys amino acids in the δ-ENaC extracellular loop, and a single Cys in the N-terminal domain, are susceptible to post-translational modification by GSSG. Additional studies are needed to better understand the molecular regulation and pathophysiological roles of oxidized glutathione and δ-ENaC in lung disorders.