MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017164209
■00520250211152934
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798384464136
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31562988
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a612
■1001  ▼aGavin,  Ariana  Cecilia.
■24510▼aUnraveling  the  Logic  of  the  Rad  4-Step  Mechanism  Underlying  Protein  Kinase  A  Modulation  of  Voltage-Gated  Calcium  Channels
■260    ▼a[Sl]▼bColumbia  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a134  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Colecraft,  Henry  M.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Columbia  University,  2024.
■520    ▼aPhosphorylation-dependent  relief  of  Rad  inhibition  of  cardiac  CaV1.2  channels  underlies  β-adrenergic  increase  in  heart  contraction  essential  for  the  fight-or-flight  response.  Prevailing  evidence  outline  4  steps  involved  in  PKA-dependent  relief  of  CaV1.2  inhibition  by  Rad:  basally,  Rad  inhibits  CaV1.2  by  binding  CaVβ  and  the  plasma  membrane  using  the  G-domain  and  C-terminus,  respectively  (step  0),  PKA-dependent  phosphorylation  of  Ser  residues  in  Rad  C-terminus  disengages  Rad  from  the  plasma  membrane  (step  1)  and  decreases  affinity  for  CaVβ  (step  2),  potentially  leading  to  Rad  loss  from  CaV1.2  nanodomain  (step  3).  It  is  unclear  which  steps  and  Rad  structural  determinants  are  necessary  and  sufficient  for  PKA  regulation  of  CaV  channels  and  the  mechanism  linking  steps  1  and  2  is  not  entirely  understood.  Moreover,  there  is  an  apparent  Rad-concentration-dependence  to  CaV1.2  regulation  wherein  PKA  activation  is  unable  to  overcome  over-expressed  Rad  inhibition  of  the  channel.  The  basis  of  this  effect  is  unknown  and  constitutes  a  significant  gap  in  our  complete  understanding  of  convergent  regulation  of  CaV  channels,  by  Rad  and  PKA.  We  developed  a  systematic  protein  engineering-based  approach  to  dissect  the  distinct  steps  and  determinants  involved  in  PKA  modulation  of  Rad-inhibited  CaV  channels.  Fusing  Rad  C-terminus  to  CaVβ3  generated  β3-CT  which  was  tethered  to  the  plasma  membrane  when  expressed  alone  in  HEK293  cells  and  yielded  constitutively  inhibited  channels  when  co-expressed  with  CaV2.2.  Unexpectedly,  PKA  activation  with  forskolin  further  deepened  inhibition  of  CaV2.2  currents  despite  being  sufficient  to  release  β3-CT  from  the  plasma  membrane.  Phosphomimetic  mutations  in  β3-CT  6SD  yielded  deeply  inhibited  CaV2.2  currents  that  were  not  further  affected  by  forskolin.  Two  CaVβ-binding  nanobodies  fused  to  Rad  C-terminus,  F3-CT  and  B11-CT,  were  membrane-targeted  yet  yielded  CaV2.2  currents  that  were  not  basally  inhibited  and  decreased  by  forskolin.  Over-expressing  wildtype  Rad  C-terminus  (WTCT)  by  itself  with  CaV1.2  produced  basally  inhibited  channels  that  were  further  reduced  by  forskolin  and  co-expression  of  CaV1.2  with  a  phosphomimetic  Rad  C-terminus  (CTD)  also  produced  constitutively  inhibited  channels.  Truncated  Rad  lacking  the  C-terminus  (Rad[1-276])  displayed  low  affinity  to  CaVβ,  discounting  a  direct  role  for  phosphorylated  Rad  C-terminus  in  linking  steps  1  and  2.  Fusing  the  protein  kinase  C  C1  domain  to  Rad[1-276]  yielded  Rad276-C1  which  was  cytosolic  and  displayed  low  affinity  to  CaVβ.  Exposure  to  PdBu  recruited  Rad276-C1  to  the  plasma  membrane,  increased  affinity  for  CaVβ,  and  concomitantly  inhibited  CaV1.2  currents.  These  results  reveal  that  all  4  steps  are  necessary  for  PKA  regulation  of  CaV  channels,  membrane  association  regulates  Rad  affinity  for  CaVβ,  and  the  Rad  G-domain  and  C-terminus  are  replaceable  with  modular  units  that  mimic  their  function.  Our  findings  deepen  understanding  of  PKA  modulation  of  CaV  channels  and  provide  new  insights  for  developing  chemo-genetic  CaV  channel  regulators.
■590    ▼aSchool  code:  0054.
■650  4▼aPhysiology
■650  4▼aMolecular  biology
■650  4▼aPharmacology
■650  4▼aBiochemistry
■650  4▼aBiophysics
■653    ▼aAdrenergic  regulation
■653    ▼aCalcium  channels
■653    ▼aCardiac  channels
■653    ▼aRad,  Rem,  Rem2,  Gem/Kir  proteins
■653    ▼aPhosphorylation
■690    ▼a0719
■690    ▼a0307
■690    ▼a0419
■690    ▼a0786
■690    ▼a0487
■71020▼aColumbia  University▼bPharmacology  and  Molecular  Signaling.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-04B.
■790    ▼a0054
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164209▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서