Properties of Potassium Channel Kv1.1 on the Basis of Fluorescent Dimer of Alpha-Subunits mKate2-Kv1.1-Kv1.1 in Neuro-2a Cells

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The properties of the voltage-gated potassium Kv1.1 channel, formed in Neuro-2a cells from dimers of the human α-subunits Kv1.1 linked by the Lys-Leu dipeptide and fused at the N-terminus with the mKate2 fluorescent protein (mKate2-(Kv1.1)2), were studied. It was found that the linking of α-subunits Kv1.1 into a dimer did not affect the membrane expression of the channel and the features of its cellular distribution compared with monomers mKate2-Kv1.1. No differences were found between channels based on mKate2-(Kv1.1)2 dimers and mKate2-Kv1.1 monomers in the half-activation potential, channel activation constants, the magnitude and nature of potassium ion currents. The data obtained suggest the possibility of creating bioengineered protein structures by linking two different α-subunits in a similar way, which would form fluorescent heterotetrameric voltage-gated potassium channels with an α-subunit stoichiometry of 2 : 2 in mammalian cells.

About the authors

A. V Efremenko

Shenyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

E. V Kryukova

Shenyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

O. V Kazakov

Shenyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

M. P Kirpichnikov

Shenyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences; Lomonosov Moscow State University, Faculty of Biology

Moscow, Russia; Moscow, Russia

O. V Nekrasova

Shenyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

A. V Feofanov

Shenyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences; Lomonosov Moscow State University, Faculty of Biology

Email: avfeofanov@yandex.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

References

  1. Robbins C.A., Tempel B.L. // Epilepsia. 2012. V. 53. P . 134–141. https://doi.org/10.1111/J.1528-1167.2012.03484.X
  2. Carrisoza-Gaytán R., Salvador C., Diaz-Bello B., Escobar L.I. // J. Mol. Histol. 2014. V. 45. P. 583– 597. https://doi.org/10.1007/S10735-014-9581-4
  3. Fellerhoff-Losch B., Korol S.V., Ganor Y., Gu S., Cooper I., Eilam R., Besser M., Goldfinger M., Chowers Y., Wank R., Birnir B., Levite M. // J. Neural Transm. (Vienna). 2016. V. 123. P. 137–157. https://doi.org/10.1007/s00702-015-1446-9
  4. Priest B.T., McDermott J.S. // Channels. 2015. V. 9. P. 352–359. https://doi.org/10.1080/19336950.2015.1076597
  5. Shamotienko O.G., Parcej D.N., Dolly J.O. // Biochemistry. 1997. V. 36. P. 8195–8201. https://doi.org/10.1021/BI970237G
  6. Ovsepian S.V., Leberre M., Steuber V., O’Leary V.B., Leibold C., Oliver Dolly J. // Pharmacol. Ther. 2016. V. 159. P. 93–101. https://doi.org/10.1016/J.PHARMTHERA.2016.01.005
  7. Lorincz A., Nusser Z. // J. Neurosci. 2008. V. 28. P. 14329–14340. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4833-08.2008
  8. Pinatel D., Faivre-Sarrailh C. // Life (Basel). 2020. V. 11. P. 1–22. https://doi.org/10.3390/LIFE11010008
  9. Jenkins P.M., Mcintyre J.C., Zhang L., Anantharam A., Vesely E.D., Arendt K.L., Carruthers C.J.L., Kerppola T.K., Iñiguez-Lluhí J.A., Holz R.W., Sutton M.A., Martens J.R. // J. Neurosci. 2011. V. 31. P. 13224–13235. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0976-11.2011
  10. Paulhus K., Glasscock E. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. 8826. https://doi.org/10.3390/IJMS24108826
  11. Lubetzki C., Stankoff B. // Handb. Clin. Neurol. 2014. V. 122. P. 89–99. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-52001-2.00004-2
  12. Sinha K., Karimi-Abdolrezaee S., Velumian A.A., Fehlings M.G. // J. Neurophysiol. 2006. V. 95. P. 1683–1695. https://doi.org/10.1152/JN.00899.2005
  13. Judge S.I.V., Bever C.T. // Pharmacol. Ther. 2006. V. 111. P. 224–259. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2005.10.006
  14. Aissaoui D., Mlayah-Bellalouna S., Jebali J., Abdelkafi-Koubaa Z., Souid S., Moslah W., Othman H., Luis J., ElAyeb M., Marrakchi N., Essafi-Benkhadir K., Srairi-Abid N. // Int. J. Biol. Macromol. 2018. V. 111. P. 1146–1155. https://doi.org/10.1016/J.IJBIOMAC.2018.01.144
  15. Zhao R., Qasim A., Sophanpanichkul P., Dai H., Nayak M., Sher I., Chill J., Goldstein S.A.N. // FASEB J. 2024. V. 38. e23381. https://doi.org/10.1096/FJ.202302061R
  16. Akhtar S., Shamotienko O., Papakosta M., Ali F., Oliver Dolly J. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. P. 16376– 16382. https://doi.org/10.1074/JBC.M109698200
  17. Rea R., Spauschus A., Eunson L.H., Hanna M.G., Kullmann D.M. // J. Physiol. 2002. V. 538. P. 5–23. https://doi.org/10.1113/JPHYSIOL.2001.013242
  18. Al-Sabi A., Shamotienko O., Ni Dhochartaigh S., Muniyappa N., Le Berre M., Shaban H., Wang J., Sack J.T., Oliver Dolly J. // J. Gen. Physiol. 2010. V. 136. P. 273–282. https://doi.org/10.1085/JGP.200910398
  19. Solé L., Sastre D., Colomer-Molera M., Vallejo-Gracia A., Roig S.R., Pérez-Verdaguer M., Lillo P., Tamkun M.M., Felipe A. // Cells. 2020. V. 9. 1128. https://doi.org/10.3390/CELLS9051128
  20. Orlov N.A., Ignatova A.A., Kryukova E.V., Yakimov S.A., Kirpichnikov M.P., Nekrasova O.V., Feofanov A.V. // Toxins (Basel). 2022. V. 14. 858. https://doi.org/10.3390/TOXINS14120858
  21. Orlov N.A., Kryukova E.V., Efremenko A.V., Yakimov S.A., Toporova V.A., Kirpichnikov M.P., Nekrasova O.V., Feofanov A.V. // Membranes (Basel). 2023. V. 13. 645. https://doi.org/10.3390/MEMBRANES13070645
  22. Ignatova A.A., Kryukova E.V., Novoseletsky V.N., Kazakov O.V., Orlov N.A., Korabeynikova V.N., Larina M.V., Fradkov A.F., Yakimov S.A., Kirpichnikov M.P., Feofanov A.V., Nekrasova O.V. // Cells. 2024. V. 13. 24. https://doi.org/10.3390/cells13242096
  23. Zhu J., Watanabe I., Gomez B., Thornhill W.B. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. P. 39419–39427. https://doi.org/10.1074/JBC.M107399200
  24. Grissmer S., Nguyen A.N., Aiyar J., Hanson D.C., Mather R.J., Gutman G.A., Karmilowicz M.J., Auperin D.D., Chandy K.G. // Mol. Pharmacol. 1994. V. 45. P. 1227–1234.
  25. Punke M.A., Friederich P. // Anesth. Analg. 2007. V. 104. P. 1256–1264. https://doi.org/10.1213/01.ANE.0000260310.63117.A2
  26. Dinoi G., Morin M., Conte E., Mor Shaked H., Coppola M.A., D’Adamo M.C., Elpeleg O., Liantonio A., Hartmann I., De Luca A., Blunck R., Russo A., Imbrici P. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. 8079. https://doi.org/10.3390/IJMS23158079
  27. Nekrasova O., Kudryashova K., Fradkov A., Yakimov S., Savelieva M., Kirpichnikov M., Feofanov A. // J. Biotechnol. 2017. V. 241. P. 127–135. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2016.11.030

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».