Механизм действия ингибитора CaCCinh-A01 на активность кальций-зависимых хлорных каналов ANO6

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Белки семейства аноктаминов (ANO) формируют кальций-зависимые хлорные каналы (CaCC) и фосфолипидные скрамблазы. Белок ANO6 (TMEM16F), совмещающий в себе функции кальций-зависимой скрамблазы и ионного канала, рассматривается в качестве молекулярной мишени для лечения нарушений свертываемости крови, COVID-19-ассоциированной пневмонии, нейродегенеративных заболеваний и других патологий. В качестве потенциального фармакологического препарата рассматривается CaCCinh-A01, являющийся блокатором каналов семейства ANO. Ранее эффект данного блокатора был исследован с использованием методов оценки интегральных токов ионов через мембрану, что не позволяло оценивать активность отдельных каналов. Поэтому остается неизвестным, какие характеристики каналов подвержены изменению под действием блокатора: вероятность открытого состояния, амплитуда тока через открытый канал, время жизни открытого состояния канала. Регистрируя одиночные нативные каналы ANO6 в клетках HEK293, мы показали, что действие блокатора обусловлено уменьшением как амплитуды тока через одиночные каналы ANO6, так и их времени жизни, что, в свою очередь, ведет к снижению вероятности открытого состояния каналов. Полученные данные позволяют объяснить механизм снижения интегрального тока каналов ANO6 при действии блокатора CaCCinh-A01.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. О. Колесников

Институт цитологии РАН

Email: shalygin.alexey@gmail.com
Россия, 194064, Санкт-Петербург

Е. Р. Григорьева

Институт цитологии РАН

Email: shalygin.alexey@gmail.com
Россия, 194064, Санкт-Петербург

М. А. Номеровская

Институт цитологии РАН

Email: shalygin.alexey@gmail.com
Россия, 194064, Санкт-Петербург

Д. С. Решетин

Институт цитологии РАН

Email: shalygin.alexey@gmail.com
Россия, 194064, Санкт-Петербург

А. В. Шалыгин

Институт цитологии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: shalygin.alexey@gmail.com
Россия, 194064, Санкт-Петербург

Е. В. Казначеева

Институт цитологии РАН

Email: evkazn@incras.ru
Россия, 194064, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Kalienkova V., Clerico Mosina V., Paulino C. 2021.The groovy TMEM16 family: Molecular mechanisms of lipid scrambling and ion conduction. J. Mol. Biol. 433, 166941.
  2. Yang H., Kim A., David T., Palmer D., Jin T., Tien J., Huang F., Cheng T., Coughlin S.R., Jan Y.N., Jan L.Y. 2012. TMEM16F forms a Ca2+-activated cation channel required for lipid scrambling in platelets during blood coagulation. Cell. 151, 111–122.
  3. Kostritskii A.Y., Machtens J.P. 2021. Molecular mechanisms of ion conduction and ion selectivity in TMEM16 lipid scramblases. Nat. Commun. 12, 2826.
  4. Zhang Y., Le T., Grabau R., Mohseni Z., Kim H., Natale D.R., Feng L., Pan H., Yang H. 2020. TMEM16F phospholipid scramblase mediates trophoblast fusion and placental development. Sci. Adv. 6, 19.
  5. Ousingsawat J., Wanitchakool P., Kmit A., Romao A.M., Jantarajit W., Schreiber R., Kunzelmann K. 2015. Anoctamin 6 mediates effects essential for innate immunity downstream of P2X7 receptors in macrophages. Nat. Commun. 6, 6245.
  6. Ousingsawat J., Wanitchakool P., Schreiber R., Wuelling M., Vortkamp A., Kunzelmann K. 2015. Anoctamin-6 controls bone mineralization by activating the calcium transporter NCX1. J. Biol. Chem. 290, 6270–6280.
  7. Cabrita I., Benedetto R., Schreiber R., Kunzelmann K. 2019. Niclosamide repurposed for the treatment of inflammatory airway disease. JCI Insight. 4, e128414.
  8. Braga L., Ali H., Secco I., Chiavacci E., Neves G., Goldhill D., Penn R., Jimenez-Guardeño J.M., Ortega-Prieto A.M., Bussani R., Cannatà A., Rizzari G., Collesi C., Schneider E., Arosio D., Shah A.M., Barclay W.S., Malim M.H., Burrone J., Giacca M. 2021. Drugs that inhibit TMEM16 proteins block SARS-CoV-2 spike-induced syncytia. Nature. 594, 88–93.
  9. Zhang Y., Li H., Li X., Wu J., Xue T., Wu J., Shen H., Li X., Shen M., Chen G. 2020. TMEM16F aggravates neuronal loss by mediating microglial phagocytosis of neurons in a rat experimental cerebral ischemia and reperfusion model. Front. Immunol. 11, 1144.
  10. De La Fuente R., Namkung W., Mills A., Verkman A.S. 2008. Small-molecule screen identifies inhibitors of a human intestinal calcium-activated chloride channel. Mol. Pharmacol. 73, 758–768.
  11. Shi S., Guo S., Chen Y., Sun F., Pang C., Ma B., Qu C., An H. 2020. Molecular mechanism of CaCCinh-A01 inhibiting TMEM16A channel. Arch. Biochem. Biophys. 695, 108650.
  12. Taylor K.A., Mahaut-Smith M.P. 2019. A major interspecies difference in the ionic selectivity of megakaryocyte Ca2+-activated channels sensitive to the TMEM16F inhibitor CaCCinh-A01. Platelets. 30, 962–966.
  13. Martins J.R., Faria D., Kongsuphol P., Reisch B., Schreiber R., Kunzelmann K. 2011. Anoctamin 6 is an essential component of the outwardly rectifying chloride channel. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 108, 18168–18172.
  14. Kolesnikov D., Perevoznikova A., Gusev K., Glushankova L., Kaznacheyeva E., Shalygin A. 2021. Electrophysiological properties of endogenous single Ca2+ activated Cl-channels induced by local Ca2+ entry in HEK293. Int. J. Mol. Sci. 22, 4767.
  15. Kolesnikov D.O., Nomerovskaya M.A., Grigorieva E.R., Reshetin D.S., Skobeleva K.V., Gusev K.O., Shalygin A.V., Kaznacheyeva E.V. 2024. Calcium chelation independent effects of BAPTA on endogenous ANO6 channels in HEK293T cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 693, 149378. doi: 10.1016/j.bbrc.2023.149378.
  16. Tian X.Q., Ma K.T., Wang X.W., Wang Y., Guo Z.K., Si J.Q. 2018. Effects of the calcium-activated chloride channel inhibitors T16Ainh-A01 and CaCCinh-A01 on cardiac fibroblast function. Cell Physiol. Biochem. 49, 706–716.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние CaCCinh-A01 на вероятность открытого состояния одиночных каналов ANO6 клеток HEK293. Для анализа использовали эксперименты, проведенные в конфигурации inside-out, при потенциале +40 мВ. а – Фрагмент записи тока через каналы CaCC ANO6 после добавления 10 мкМ [Ca2+]i и последующей аппликации 20 мкМ CaCCinh-A01. Расширенные фрагменты записи токов и амплитудные гистограммы указаны под фрагментом записи тока. б – Вольт-амперная характеристика каналов CaCC ANO6 после добавления 20 мкМ CaCCinh-A01 к внутриклеточной стороне мембраны. в – Вероятность открытого состояния каналов CaCC ANO6, активированных добавлением 10 мкМ [Ca2+]i, в интервалах 30 с непосредственно до (1, черные квадраты) и после применения CaCCinh-A01 (2, серые квадраты) (p < 0.05).

Скачать (185KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние CaCCinh-A01 на время жизни открытого состояния одиночных каналов ANO6 клеток HEK293. Для анализа использовали эксперименты, проведенные в конфигурации inside-out, при потенциале +40 мВ. а – Фрагмент записи тока через одиночные CaCC ANO6, активированные 10 мкМ [Са2+]i. б – Фрагмент записи тока через одиночные CaCC ANO6 в присутствии 20 мкМ CaCCinh-A01. Соответствующие гистограммы времени жизни каналов приведены под фрагментами записи тока. в – Суммарный график, отражающий изменение времени жизни одиночных каналов CaCC ANO6 при добавлении 10 мкМ [Са2+]i (1, черные квадраты) и после последующей аппликации 20 мкМ CaCCinh-A01 (2, серые квадраты) (n = 4, p < 0.05).

Скачать (168KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние CaCCinh-A01 на амплитуду тока через каналы CaCC ANO6 клеток HEK293. Для анализа использовали эксперименты, проведенные в конфигурации inside-out, при потенциале +40 мВ. а – Расширенные фрагменты записи тока каналов CaCC ANO6, активированных 10 мкМ [Са2+]i до и после добавления 20 мкМ CaCCinh-A01. Амплитудные гистограммы указаны рядом с фрагментами записи тока. б – График изменения амплитуды тока через каналы CaCC ANO6 до (1, черные квадраты) и после (2, серые квадраты) применения ингибитора CaCCinh-A01 (p < 0.05).

Скачать (147KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

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».