The interaction of cyclosporine A (CsA), an immunosuppressant, with rat brain Kv1.5 (Kv1.5) channels, which were stably expressed in Chinese hamster ovary cells, was investigated using the whole-cell patch-clamp technique. CsA reversibly blocked Kv1.5 currents at +50 mV in a reversible concentrationdependent manner with an apparent $IC_{50}$ of 1.0μM. Other calcineurin inhibitors (cypermethrin, autoinhibitory peptide) had no effect on Kv1.5 and did not prevent the inhibitory effect of CsA. Fast application of CsA led to a rapid and reversible block of Kv1.5, and the onset time constants of the CsA-induced block were decreased in a concentration-dependent manner. The CsA-induced block of Kv1.5 channels was voltage-dependent, with a steep increase over the voltage range of channel opening. However, the block exhibited voltage independence over the voltage range in which channels were fully activated. The rate constants for association and dissociation of CsA were $7.0{\mu}M{-1}s^{-1}$ and $8.1s^{-1}$, respectively. CsA slowed the deactivation time course, resulting in a tail crossover phenomenon. Block of Kv1.5 by CsA was use-dependent. CsA also blocked Kv1.3 currents at +50 mV in a reversible concentration-dependent manner with an apparent $IC_{50}$ of $1.1{\mu}M$. The same effects of CsA on Kv1.3 were also observed in excised inside-out patches when applied to the internal surface of the membrane. The present results suggest that CsA acts directly on Kv1.5 currents as an open-channel blocker, independently of the effects of CsA on calcineurin activity.
Sertraline is a commonly used antidepressant of the selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) class. In these experiments, we have used the whole cell patch clamp technique to examine the effects of sertraline on the major cardiac ion channels expressed in HEK293 cells and the native voltage-gated $Ca^{2+}$ channels in rat ventricular myocytes. According to the results, sertraline is a potent blocker of cardiac $K^+$ channels, such as hERG, $I_{Ks}$ and $I_{K1}$. The rank order of inhibitory potency was hERG > $I_{K1}$ > $I_{Ks}$ with $IC_{50}$ values of 0.7, 10.5, and 15.2 ${\mu}M$, respectively. In addition to $K^+$ channels, sertraline also inhibited $I_{Na}$ and $I_{Ca}$, and the $IC_{50}$ values are 6.1 and 2.6 ${\mu}M$, respectively. Modification of these ion channels by sertraline could induce changes of the cardiac action potential duration and QT interval, and might result in cardiac arrhythmia.
Kim, Jong-Kok;Han, Woo-Ha;Lee, Moo-Yeol;Myung, Soon-Chul;Kim, Sae-Chul;Kim, Min-Ky
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.12
no.2
/
pp.73-77
/
2008
Recent studies have documented that testosterone relaxes several smooth muscles by modulating $K^+$ channel activities. Smooth muscles of seminal vesicles playa fundamental role in ejaculation, which might involve testosterone. This study was aimed to assess the role of testosterone in seminal vesicular motility by studying its effects on contractile agents and on the ion channels of single vesicular myocytes in a rabbit model. The contractile responses of circular smooth muscle strips of rabbit seminal vesicles to norepinephrine ($10{\mu}M$), a high concentration of KCI (70 mM), and testosterone ($10{\mu}M$) were observed. Single vesicular myocytes of rabbit were isolated using proteolytic enzymes including collagenase and papain. Inside-out, attached, and whole-cell configurations were examined using the patch clamp technique. The applications of $10{\mu}M$ norepinephrine or 70 mM KCl induced tonic contractions, and $10{\mu}M$ testosterone (pharmacological concentration) evoked dose-dependent relaxations of these precontracted strips. Various $K^+$ channel blockers, such as tetraethylammonium (TEA; $10{\mu}M$), iberiotoxin ($0.1{\mu}M$), 4-aminopyridine (4-AP, $10{\mu}M$), or glibenclamide ($10{\mu}M$) rarely affected these relaxations. Single channel data (of inside-out and attached configurations) of BK channel activity were also hardly affected by testosterone ($10{\mu}M$). On the other hand, however, testosterone reduced L-type $Ca^{2+}$ currents significantly, and found to induce acute relaxation of seminal vesicular smooth muscle and this was mediated, at least in part, by $Ca^{2+}$ current inhibition in rabbit.
We investigated the effect of ${\alpha}-adrenergic$ and cholinergic receptor agonists on $Ca^{2+}$ current in adult rat trigeminal ganglion neurons using whole-cell patch clamp methods. The application of acetylcholine, carbachol, and oxotremorine ($50\;{\mu}M\;each$) produced a rapid and reversible reduction of the $Ca^{2+}$ current by $17{\pm}6%,\;19{\pm}3%,\;and\;18{\pm}4%$, respectively. Atropine, a muscarinic antagonist, blocked carbachol- induced $Ca^{2+}$ current inhibition to $3{\pm}1%$. Norepinephrine ($50\;{\mu}M$) reduced $Ca^{2+}$ current by $18{\pm}2%$, while clonidine ($50\;{\mu}M$), an ${\alpha}2-adrenergic$ receptor agonist, inhibited $Ca^{2+}$ current by only $4{\pm}1%$. Yohimbine, an ${\alpha}2-adrenergic$ receptor antagonist, did not block the inhibitory effect of norepinephrine on $Ca^{2+}$ current, whereas prazosin, an ${\alpha}1-adrenergic$ receptor antagonist, attenuated the inhibitory effect of norepinephrine on $Ca^{2+}$ current to $6{\pm}1%$. This pharmacology contrasts with ${\alpha}2-adrenergic$ receptor modulation of $Ca^{2+}$ channels in rat sympathetic neurons, which is sensitive to clonidine and blocked by yohimbine. Our data suggest that the modulation of voltage dependent $Ca^{2+}$ channel by norepinephrine is mediated via an α1-adrenergic receptor. Pretreatment with pertussis toxin (250 ng/ml) for 16 h greatly reduced norepinephrine- and carbachol-induced $Ca^{2+}$ current inhibition from $17{\pm}3%\;and\;18{\pm}3%\;to\;2{\pm}1%\;and\;2{\pm}1%$, respectively. These results demonstrate that norepinephrine, through an ${\alpha}1-adrenergic$ receptor, and carbachol, through a muscarinic receptor, inhibit $Ca^{2+}$ currents in adult rat trigeminal ganglion neurons via pertussis toxin sensitive GTP-binding proteins.
The medial vestibular nucleus (MVN) neurons are controlled by excitatory synaptic transmission from the vestibular afferent and commissural projections, and by inhibitory transmission from interneurons. Spontaneous synaptic currents of MVN neurons were studied using whole cell patch clamp recording in slices prepared from 13- to 17-day-old rats. The spontaneous inhibitory postsynaptic currents (sIPSCs) were significantly reduced by the $GABA_A$ antagonist bicuculline ($20{\mu}M$), but were not affected by the glycine antagonist strychnine ($1{\mu}M$). The frequency, amplitude, and decay time constant of sIPSCs were $4.3{\pm}0.9$ Hz, $18.1{\pm}2.0$ pA, and $8.9{\pm}0.4$ ms, respectively. Spontaneous excitatory postsynaptic currents (sEPSCs) were mediated by non-NMDA and NMDA receptors. The specific AMPA receptor antagonist GYKI-52466 ($50{\mu}M$) completely blocked the non-NMDA mediated sEPSCs, indicating that they are mediated by an AMPA-preferring receptor. The AMPA mediated sEPSCs were characterized by low frequency ($1.5{\pm}0.4$ Hz), small amplitude ($13.9{\pm}1.9$ pA), and rapid decay kinetics ($2.8{\pm}0.2$ ms). The majority (15/21) displayed linear I-V relationships, suggesting the presence of GluR2-containing AMPA receptors. Only 35% of recorded MVN neurons showed NMDA mediated currents, which were characterized by small amplitude and low frequency. These results suggest that the MVN neurons receive excitatory inputs mediated by AMPA, but not kainate, and NMDA receptors, and inhibitory transmission mediated by $GABA_A$ receptors in neonatal rats.
Lee, Hyang Mi;Chai, Ok Hee;Hahn, Sang June;Choi, Bok Hee
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.22
no.1
/
pp.71-80
/
2018
In patients with epilepsy, depression is a common comorbidity but difficult to be treated because many antidepressants cause pro-convulsive effects. Thus, it is important to identify the risk of seizures associated with antidepressants. To determine whether paroxetine, a very potent selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI), interacts with ion channels that modulate neuronal excitability, we examined the effects of paroxetine on Kv3.1 potassium channels, which contribute to high-frequency firing of interneurons, using the whole-cell patch-clamp technique. Kv3.1 channels were cloned from rat neurons and expressed in Chinese hamster ovary cells. Paroxetine reversibly reduced the amplitude of Kv3.1 current, with an $IC_{50}$ value of $9.43{\mu}M$ and a Hill coefficient of 1.43, and also accelerated the decay of Kv3.1 current. The paroxetine-induced inhibition of Kv3.1 channels was voltage-dependent even when the channels were fully open. The binding ($k_{+1}$) and unbinding ($k_{-1}$) rate constants for the paroxetine effect were $4.5{\mu}M^{-1}s^{-1}$ and $35.8s^{-1}$, respectively, yielding a calculated $K_D$ value of $7.9{\mu}M$. The analyses of Kv3.1 tail current indicated that paroxetine did not affect ion selectivity and slowed its deactivation time course, resulting in a tail crossover phenomenon. Paroxetine inhibited Kv3.1 channels in a use-dependent manner. Taken together, these results suggest that paroxetine blocks the open state of Kv3.1 channels. Given the role of Kv3.1 in fast spiking of interneurons, our data imply that the blockade of Kv3.1 by paroxetine might elevate epileptic activity of neural networks by interfering with repetitive firing of inhibitory neurons.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
/
2003.11a
/
pp.112-112
/
2003
Voltage-gated $K^{+}$ (Kv) channels represent a structurally and functionally diverse group of membrane proteins. These channels play an important role in determining the length of the cardiac action potential and are the targets for antiarrhythmic drugs. Many $K^{+}$ channel genes have been cloned from human myocardium and functionally contribute to its electrical activity. One of these channels, Kv1.5, is one of the more cardiovascular-specific $K^{+}$ channel isoforms identified to date and forms the molecular basis for an ultra-rapid delayed rectifier $K^{+}$ current found in human atrium. Thus, the blocker of hKv1.5 is expected to be an ideal antiarrhythmic drug for atrial fibrillation. Chelidonine was isolated from Chelidonium majus L. We examined the effect of chelidonine on the hKv1.5 current expressed in Ltk-cells using whole cell mode of patch clamp techniques. Chelidonine selectively inhibited the hKv1.5 current expressed in Ltk-cells in a concentration-dependent manner, whereas did not affect the HERG current expressed in HEK-293 cells. Additionally, chelidonine reduced the tail current amplitude recorded at -50 mV after 250 ms depolarizing pulses to +60 mV, and slowed the deactivation time course resulting in a 'crossover' phenomenon when the tail currents recorded under control conditions and in the presence of chelidonine were superimposed. We found that chelidonine also inhibited the $K^{+}$ current in isolated human atrial myocytes where hKv1.5 channels were predominantly expressed. Furthermore, we examined the effects of chelidonine on the action potentials in rabbit hearts using conventional microelectrode technique. Chelidonine prolonged the action potential durations (APD) of atrial, ventricular myocytes and Purkinje fibers in a dose-dependent manner. However, the effect of chelidonine on atrial APD was frequency-dependent whereas the effect of chelidonine on the APDs of ventricular myocytes and Purkinje fibers was not frequency- dependent. Also, the selective action of chelidonine on heart was more potent than dofetilide, $K^{+}$ channel blocker.
Adrenal chromaffin cells secrete catecholamine in response to acetylcholine. The secretory response has absolute requirement for extracellular calcium, indicating that $Ca^{2+}$ influx through voltage operated $Ca^{2+}$ channels is the primary trigger of the secretion cascade. Although the existence of various types of $Ca^{2+}$ channels has been explored using patch clamp technique in adrenal chromaffin cells, there is still disagreement with the types of $Ca^{2+}$ channels existed in different species. Therefore, we have tried to identify several distinct types of $Ca^{2+}$ channels in rat chromaffin cells. By using nicardipine(L type channel blocker), $\omega$-CgTx GVIA(N type channel blocker), and $\omega$-AgaTx VIA(P type channel blocker), it was identified that L, N, and P type $Ca^{2+}$ channel exist in rat adrenal chromaffin cells and the order of contribution of each channel type to whole cell $Ca^{2+}$ current was L type> N type> P type. type> P type.
The effect of forskolin on corticostriatal synaptic transmission was examined by recording excitatory postsynaptic currents (EPSCs) in rat brain slices using the whole-cell voltage-clamp technique. Forskolin produced a dose-dependent increase of corticostriatal EPSCs (1, 3, 10, and $30{\mu}M$) immediately after its treatment, and the increase at 10 and $30{\mu}M$ was maintained even after its washout. When the brain slices were pre-treated with (DL)-2-amino-phosphonovaleric acid (AP-V, $100{\mu}M$), an NMDA receptor antagonist, the acute effect of forskolin ($10{\mu}M$) was blocked. However, after washout of forskolin, an increase of corticostriatal EPSCs was still observed even in the presence of AP-V. When KT 5720 ($5{\mu}M$), a protein kinase A (PKA) inhibitor, was applied through the patch pipette, forskolin ($10{\mu}M$) increased corticostriatal EPSCs, but this increase was not maintained. When forskolin was applied together with AP-V and KT 5720, both the increase and maintenance of the corticostriatal EPSCs were blocked. These results suggest that forskolin activates both NMDA receptors and PKA, however, in a different manner.
Li, Hai Ying;Lee, Byung-Ky;Kim, Joong-Soo;Jung, Sung-Jun;Oh, Seog-Bae
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.12
no.6
/
pp.315-321
/
2008
Eugenol is widely used in dentistry to relieve pain. We have recently demonstrated voltage-gated $Na^+$ and $Ca^{2+}$ channels as molecular targets for its analgesic effects, and hypothesized that eugenol acts on $P2X_3$, another pain receptor expressed in trigeminal ganglion (TG), and tested the effects of eugenol by whole-cell patch clamp and $Ca^{2+}$ imaging techniques. In the present study, we investigated whether eugenol would modulate 5'-triphosphate (ATP)-induced currents in rat TG neurons and $P2X_3$-expressing human embryonic kidney (HEK) 293 cells. ATP-induced currents in TG neurons exhibited electrophysiological properties similar to those in HEK293 cells, and both ATP- and $\alpha$, $\beta$-meATP-induced currents in TG neurons were effectively blocked by TNP-ATP, suggesting that $P2X_3$ mediates the majority of ATP-induced currents in TG neurons. Eugenol inhibited ATP-induced currents in both capsaicin-sensitive and capsaicin-insensitive TG neurons with similar extent, and most ATP-responsive neurons were IB4-positive. Eugenol inhibited not only $Ca^{2+}$ transients evoked by $\alpha$, $\beta$-meATP, the selective $P2X_3$ agonist, in capsaicin-insensitive TG neurons, but also ATP-induced currents in $P2X_3$-expressing HEK293 cells without co-expression of transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1). We suggest, therefore, that eugenol inhibits $P2X_3$ currents in a TRPV1-independent manner, which contributes to its analgesic effect.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.