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Identificazione E Localizzazione Di Calcio T-tipo Tensione-operati Canale Subunità Umano Cellule Germinali Maschili. Espressione Di Isoforme Multiple

Bassa tensione attivato, operati dal voltaggio Ca(2+) canali sono espressi in roditori le cellule germinali maschili e sono ritenuti essere cruciale nell'induzione della reazione acrosomiale in spermatozoi del mouse. Tuttavia, nell'uomo, si sa molto poco sull'espressione di tensione operati Ca(2+) canali in cellule germinali maschili o della loro funzione. Abbiamo utilizzato reverse transcription-polymerase chain reaction, ibridazione in situ, e registrazione di patch clamp per indagare l'espressione di bassa tensione attivato operato tensione Ca(2+) canali in umane le cellule germinali maschili. Segnaliamo che il full-length trascrizioni per bassa tensione sia alpha(1G) che alpha(1H) attivato canale subunità sono espressi nel testicolo umano. Molteplici isoforme di alpha(1G) sono presenti nel testicolo e almeno due isoforme di alpha(1H), tra cui una variante di splicing non precedentemente descritta nell'essere umano. Trascrizioni per tutte le isoforme di alpha(1G) e di alpha(1H) sono state rilevate da reverse transcription-polymerase chain reaction su mRNA isolato da cellule umane spermatogenic. Ibridazione in situ per alpha(1G) e alpha(1H) localizzato trascrizioni nelle cellule germinali e in altri tipi di cellule nel testicolo. All'interno dei tubuli seminiferi, alpha(1H) è stata rilevata principalmente nelle cellule germinali. Utilizzando la tecnica di cella intera patch clamp, abbiamo rilevato le correnti a T-tipo tensione-operati Ca(2+) canale isolato umano cellule germinali maschili, anche se l'attuale ampiezza e la frequenza di occorrenza erano bassi rispetto all'occorrenza di T-correnti murini cellule germinali maschili. Concludiamo che bassa tensione attivato operato tensione Ca(2+) canali sono espressi nelle cellule della linea germinale maschile umano.

Canali Calcio Voltaggio-operati Nelle Cellule Germinali Maschili

La reazione acrosomiale è un evento chiave nella fecondazione. Modelli attuali per l'induzione della reazione acrosomiale incorporano un necessario afflusso di Ca(2+), che è mediata da agonista-indotta gating dei canali ionici nella membrana plasmatica degli spermatozoi. La difficoltà di applicazione delle tecniche elettrofisiologiche di spermatozoi ha gravemente ostacolati gli studi sull'espressione dei canali ionici funzionali in queste cellule. Tuttavia, durante gli ultimi anni, una combinazione di tecniche molecolari e fisiologiche (applicata a cellule spermatogenic immature) ha chiarito l'espressione dei canali Ca(2+) in cellule germinali maschili e il loro ruolo nell'induzione della reazione acrosomiale. Ora sembra che una gamma di tensione operati Ca(2+) canali, simili a quelli che si verificano nelle cellule somatiche, viene espresso in spermatozoi. Le cellule germinali roditore maschile esprimere un bassa tensione attivato (tipo T) canale che è regolato dal potenziale di membrana e fornisce il principale meccanismo di afflusso Ca(2+) nella zona pellucida-stimolato gli spermatozoi. In spermatozoi umani, canali simili a quanto pare sono espressi, ma la loro funzione nell'induzione della reazione acrosomiale deve ancora essere stabilito. Una vasta gamma di altri, alte tensione-attivato canali inoltre sembrano essere presenti spermatozoi roditori e umani, ma i ruoli non sono ancora noti. In questa recensione, la struttura e le caratteristiche di tensione operati Ca(2+) canali sono delineate e le prove per la loro espressione e funzione nelle cellule germinali maschili sono assemblata e discusso.

Zona Pellucida E Progesterone-indotto Ca2 + Segnalazione Acrosomiale Reazione E Di Spermatozoi Umani

Fisiologica E Proteomic Si Avvicina Allo Studio Di Eventi Prefertilization Nell'essere Umano

Questa ricerca mira in primo luogo per capire, in termini di cellulari e molecolari, come uno spermatozoo umano maturo è preparato per la fecondazione, e in secondo luogo, di identificare quali fattori sono coinvolti nelle interazioni segnalazione iniziale tra l'uovo e spermatozoo. Per conseguire questi obiettivi, una combinazione di approcci sta usanda, tra cui cella singola imaging, patch di serraggio e proteomica. Cella singola imaging rivela nascosta complessità ed eterogeneità nella segnalazione responses in spermatozoi. Caratterizzazione della fisiologia cellulare a livello di cella singola deve essere un obiettivo futuro, compreso lo studio dell'espressione di canale ionico e la funzione di patch di serraggio. Proteomic esperimenti sono finalizzati all'individuazione di difetti di espressione della proteina in alcuni sottogruppi di uomini, ad esempio quelli con globozoospermia. Una migliore comprensione degli eventi prefertilization permetterà l'evoluzione della terapia riproduttiva non assistita, trattamenti a base di farmaci per l'infertilità maschile.

Codifica Di Intensità Stimolo Progesterone Da Intracellulare [Ca2 +] ([Ca2 +] I) in Spermatozoi Umani

Progesterone induce un bifasico Ca(2+) afflusso e conseguente acrosomiale reazione in spermatozoi umani. Abbiamo usato due procedure per variare lo stimolo (dosaggio e desensibilizzazione del recettore preventiva) per indagare la codifica della forza di stimolo da intracellulare [Ca(2+)] ([Ca(2+)](i)). Acrosomiale reazione e ampiezza (ma non cinetica) del transitorio [Ca(2+)](i) risposta (misura della popolazione) ha mostrato sensibilità sigmoidal dose sopra la gamma 0.3 nM-3 microM, saturando a circa 300 nM (ED(50) circa 30 nM). L'ampiezza della risposta sostenuta saturata a 3 microM. Cella singola imaging ha dimostrato che le ampiezze sostenuta e transitori [Ca(2+)](i) risposte erano altamente dose-dipendente, ma che la loro frequenza di occorrenza e cinetica era in gran parte indipendente dalla dose. Misurazioni fluorimetrica ha confermate che progesterone-indotta [Ca(2+)](i) afflusso fu soggetta a desensibilizzazione, con la seconda e le successive applicazioni di 3 microM progesterone essere inefficace. Tuttavia, aggiunte sequenziale di 3 nM, 30 nM e 3 microM transitori progesterone generato [Ca(2+)](i) risposte a ciascuna concentrazione, l'ampiezza e la durata della risposta alla 3 microM progesterone essere ridotto rispetto a cellule non pretrattati. Cella singola imaging ha rivelato che pretrattamento ha avuto alcun effetto sulla percentuale di cellule reattive, ma risposte a cella singola, similmente alle risposte di popolazione, erano più piccoli e marcatamente ridotto in durata, coerenza con un effetto di desensibilizzazione su un componente fine del [Ca(2+)](i) transitorio. Possiamo concludere che la forza dello stimolo progesterone, quando varia dal dosaggio o di desensibilizzazione, è codificata da un analogo [segnale Ca(2+)](i). Dose dipendenza della reazione acrosomiale è pertanto determinato non dal numero di cellule progesterone-sensible a reagire, ma dalla variazione della probabilità di esocitosi in una popolazione sensibile 'costante'.

Calcio Lento Oscillazioni in Spermatozoi Umani

Abbiamo usato cella singola imaging per indagare intracellulare Ca2 + segnalazione in spermatozoi umani stimolati con progesterone (3 microM). In circa il 9% di cellule progesterone ha causato l'attivazione di ripetitive slow [Ca2 +] oscillazioni i (Ca2 + concentrazione intracellulare), con un periodo di 1-4 min, che persistette per tutta la durata della registrazione (20-30 min). Pretrattamento con nifedipina, quali blocchi di tipo T e L tensione operati Ca2 + canali in cellule spermatogenic, di non modificare le caratteristiche delle oscillazioni, ma ridotta la percentuale di cellule in cui essi sono stati osservati. Indotta da stimolazione con Bay K 8644 o FPL64176 [Ca2 +] i oscillazioni nel 5-10% delle cellule, ma la loro frequenza è bassa (periodo, 4-5 min). Applicazione di valinomycin (1 microM) al morsetto membrana potenziale alla struttura (equilibrio potenziale per potassio) non ha fatto modificare attività oscillante celle, mostrando quella membrana plasmatica potenziali e attivazione di conductances operati di tensione non sono coinvolti nel meccanismo da cui sperma [Ca2 +] i oscillazioni sono generate.

Stimolazione Degli Spermatozoi Umani Con Gradienti Di Progesterone Per Simulare L'approccio All'ovocita. Induzione Di [Ca(2+)](i) Oscillazioni E Transizioni Cicliche Nel Pestaggio Flagellari

Il progesterone è presente a concentrazioni micromolari nella matrice del cumulus, che circonda gli ovociti nei mammiferi. L'esposizione degli spermatozoi umani a un gradiente di concentrazione di progesterone (0-3 microM) per simulare l'approccio all'ovocita indotta da un aumento lentamente in via di sviluppo [Ca(2+)](i) su cui, in molte cellule, oscillazioni lente sono stati sovrapposti. [Ca(2+)](i) oscillazioni spesso iniziate a progesterone molto basso (< 10 nm), e la loro frequenza non cambia durante la successiva ascesa in concentrazione. Oscillazioni anche si è verificato, ma in proporzione molto più piccola delle cellule, in risposta a un passo applicazione del progesterone (3 microM). Quando il progesterone è stato rimosso, [Ca(2+)](i) oscillazioni spesso persistenti o rapidamente ripreso. Sopraffusione con low-Ca(2+) balneazione medio (no Ca(2+)) aggiunta non ha impedito [Ca(2+)](i) oscillazioni, ma essi potrebbe essere abolito con aggiunta di EGTA o La(3+). Inibitori del reticolo sarcoplasmatico/endoplasmic Ca(2+)-ATPasi o inositolo trifosfato segnalazione non ha avuto effetto [Ca(2+)](i) oscillazioni, ma manipolazione farmacologica dei recettori rianodinico colpite sia la loro frequenza e ampiezza. Colorazione di spermatozoi vivi con rianodinico BODIPY FL-X ha mostrato la localizzazione dell'associazione rianodinico principalmente alla parte caudale della testa e del mid-piece. [Ca(2+)](i) le oscillazioni non hanno indotto la reazione acrosomiale, ma nelle cellule generando oscillazioni, la modalità beat flagellari alternati in sincronia con il ciclo di oscillazione. Piegatura flagellari e movimento laterale della testa degli spermatozoi durante [Ca(2+)](i) cime erano nettamente aumentati rispetto ai durante [Ca(2+)](i) depressioni. Questo modello di alternano di attività è probabile che facilitare la penetrazione della zona. Queste osservazioni mostrano che progesterone iniziati insoliti e complessi archivio-mediata [Ca(2+)](i) segnalazione di spermatozoi umani e identificare un effetto precedentemente non riconosciuto di progesterone nella regolazione dello sperma "comportamento" durante la fecondazione.

Gruppo III Metabotropic Glutammato Recettore Attivazione Inibisce L'afflusso Di Ca2 + E Ossido Nitrico Sintasi Attività Nelle Cellule Stromali Del Midollo Osseo

L'ossido nitrico (NO) è fondamentale per la fisiologia dell'osso. Nel sistema nervoso centrale costitutivo, Ca(2+)-calmodulina non regolato sintasi attività e segnalazione di glutammato sono intimamente legati. Poiché L-glutammato di segnalazione si verifica nell'osso ed è implicato nella regolazione di osso, abbiamo studiato l'effetto di L-glutammato sul NO sintasi in cellule derivate da osso. Il trattamento delle cellule stromali di midollo con L-glutammato riduce basale NO sintasi attività del 40%. Imaging ha dimostrato che L-glutammato ha causato una caduta rapida, solitamente localizzata e lentamente reversibile in [Ca(2+)](i). Questo effetto era resistente alle perturbazioni dei negozi Ca(2+) intracellulare ma sensibili alla extracellulare La(3+) o omissione di Ca(2+) extracellulare, dimostrando che glutammato agisce tramite inibizione della membrana Ca(2+) afflusso. Il solo precedente descrizione di tale effetto di L-glutammato è tramite l'attivazione del recettore III gruppo, mGluR6, nella retina. Mediante Western blotting e RT-PCR abbiamo rilevato trascrizioni e mGluR6 proteina nelle cellule stromali del midollo. Gli effetti di L-glutammato sull'attività di NOS e [Ca(2+)](i) nelle cellule stromali del midollo sono stati aboliti da un inibitore mGluR del gruppo III, (acido S)-2-amino-2-methyl-4-phosphonobutyric. Registrazione del potenziale di membrana ha mostrato che, analogamente agli effetti di attivazione della retina mGluR6, L-glutammato indotta membrana hyperpolarisation (-16 + 2 mV), che è stato anche sensibile all'inibizione di mGluR III gruppo. L-glutammato ha avuto alcun effetto sui livelli di campi. Possiamo concludere che l'attivazione di un gruppo III mGluR nelle cellule stromali del midollo osseo inibisce un canale di membrana plasmatica Ca(2+)-permeabile, riducendo [Ca(2+)](i) e sopprimere la generazione di n. Queste osservazioni collegano direttamente osso L-glutammato di segnalazione alla centrali di crescita ossea e regolamento i processi.

Ridefinire Il Ruolo Del Progesterone Nella Fecondazione - Segnalazione in Spermatozoi Umani Compartimenti Di Calcio?

Il progesterone è presente a concentrazioni micromolari in prossimità dell'ovocita. Spermatozoi umani generano un aumento bifasico della concentrazione di calcio intracellulare ([Ca(2+)](i)) e subiscono la reazione acrosomiale dopo stimolazione con progesterone, suggerendo che l'ormone agisce come un induttore secondario o 'iniettore' della reazione acrosomiale in associazione con la zona pellucida. Tuttavia, la sensibilità degli spermatozoi umani di progesterone è tale che molte cellule possono subire la reazione acrosomiale prematuramente, compromettere la loro capacità di fecondare. Abbiamo dimostrato che esponendo spermatozoi umani a un gradiente di progesterone, simulando lo stimolo rilevato come approccio di sperma l'ovocita, risultati in un romanzo risposta. Un lento aumento [Ca(2+)](i) si verifica, su cui, in molte cellule, [Ca(2+)](i) oscillazioni sono sovrapposti. Cellule che presentano questo pattern di risposta non subiscono la reazione acrosomiale, ma invece di mostrare un modello alternato di attività flagellari associato a picchi e depressioni di [Ca(2+)](i). Un negozio di Ca(2+) nella parte posteriore della testa degli spermatozoi apparentemente genera questo segnale complesso, funzionando come un ' [Ca(2+)](i) oscillatore '. Proponiamo che: (i) l'acrosomiale reazione e flagellari beat sono regolati da separato Ca(2+) negozi; (ii) questi negozi sono mobilitati attraverso meccanismi diversi da diversi agonisti; e (iii) progesterone in vivo agisce come un interruttore per l'oscillatore che regola la modalità beat flagellari.

Lo Spermatozoo Alla Fecondazione: Conoscenze Attuali E Direzioni Di Ricerca Futura

Cinetica Di Reazione Acrosomiale Progesterone-indotto E La Sua Relazione Alle Risposte Di Calcio Intracellulare in Singoli Spermatozoi Umani

Progesterone al 3 microM innesca un bifasico (sostenuta e transitori) aumento di calcio intracellulare ([Ca(2+)](i)) in sperma umano, che si crede di essere un prerequisito per la reazione acrosomiale progesterone-indotta (AR). Come si sa molto poco su come occorrenza AR, latenza e completamento si riferiscono alle caratteristiche del progesterone-indotta [Ca(2+)](i) segnale, abbiamo esaminato questi eventi utilizzando la microscopia di fluorescenza di sperma umano vivente individuale. Diretta valutazione dello status acrosomale dopo imaging calcio ha mostrato differenze nella cinetica o ampiezza delle risposte precedenti calcio progesterone-indotta in cellule hanno reagito acrosomiale e Acrosoma intatte, che indica che l'ampiezza della [Ca(2+)](i) segnale è non critico determinante della AR. chelazione del calcio extracellulare di arresto AR presso diverse volte dopo stimolazione progesterone ha rivelato che AR massimo si è verificato subito dopo stimolazione progesterone, durante l'afflusso di calcio transiente iniziale piuttosto che durante la risposta di calcio sostenuta. Tenta di seguire dispersione acrosomale in tempo reale di colorazione con l'organello acida sonde LysoTracker DND-99 e dapoxyl (2-amminoetil) sulfonamide (DAE) si è rivelata inconcludente dovuto etichettatura eterogenea della popolazione cellulare. Sorprendentemente, il colorante spesso non è stato limitato all'Acrosoma ma macchiato la testa tutta di sperma, che suggerisce che solo una sottopopolazione di cellule dello sperma umane contiene un acrosomiale sufficientemente acida.

Caratterizzazione Di Siero-indotta Intracellulare Ca2 + Oscillazioni Nelle Cellule Stromali Del Midollo Osseo Primario

Di Ca2 + intracellulare segnalazione è fondamentale per la funzione delle cellule e [Ca2 +] i oscillazioni di soggiorno prolungata e precisa modulazione di una matrice di Ca2 +-sensitive i processi senza la necessità di elevazioni globale, estese in [Ca2 +] i. Abbiamo studiato [Ca2 +] i segnalazione in cellule stromali di ratto primaria del midollo esposte ai costituenti (FCS) siero fetale di vitello a concentrazioni fino a quelle necessarie per promuovere la crescita e la differenziazione nella cultura. Spontanea [Ca2 +] segnalazione non stavo osservai, ma l'esposizione a 1% FCS indotta da regolare, sostenuta Ca2 + oscillazioni in 41 + /-3% delle cellule. Incidenza delle oscillazioni FCS-indotta è stata dose-dipendente, saturando al 0,5%. Queste oscillazioni sono state arrestate dalla rottura del Ca2 + negozi con 100 nM-1 microM thapsigargin o scarico del potenziale di membrana mitocondriale e sono stati sensibili al blocco di IP3-i recettori da 50 microM 2-ammino-ethoxydiphenyl borato (2-APB) e inibizione della fosfolipasi C con 5 microM U73122. Le oscillazioni sono diminuiti in frequenza e ampiezza seguendo l'inibizione di Ca2 + afflusso con EGTA o La3 + ma erano scarsamente sensibili alla nifedipina (1-10 microM) e Bay K 8644 (300 nM). Il fattore (fattori) responsabile per indurre la [Ca2 +] i oscillazioni sono calore stabile, insensibile alla riduzione del legame disolfuro con Ditioeritritolo di 20 mM e trattenuta da un filtro di peso molecolare di 30 kDa. Il siero è regolarmente presente nel terreno di coltura al 10% - 15% [v/v] e cellule stromali del midollo, mantenute in condizioni di coltura esposte oscillazioni sostenute. Questa è la prima dimostrazione dell'agonista-indotta complessi Ca2 + segnali nelle cellule stromali del midollo. Concludiamo che il Ca2 + oscillazioni si verificano costantemente in queste cellule in coltura e sono potenzialmente importanti regolatori della proliferazione cellulare e la differenziazione.

Espressione Del TREK-1 Mechanosensitive 2PK + Canale in Osteoblasti Umani

TREK-1 è un membro di mechanosensitive della famiglia canale potassio poro due dominio (2PK +) che è anche sensibile ai lipidi, acidi grassi liberi (tra cui l'acido arachidonico), temperatura, pH intracellulare e una vasta gamma di composti clinicamente rilevanti tra cui anestetici volatili. TREK-1 è noto per essere espressa a livelli elevati nei tessuti eccitabili, come il sistema nervoso, il cuore e la muscolatura liscia, dove si crede che gioca un ruolo importante nel controllo riposo cellula membrana potenziale ed elettrici eccitabilità. In questa relazione, usiamo RT-PCR, Western blotting e immunoistochimica per confermare che umani derivano degli osteoblasti e cellule MG63 express TREK-1 mRNA e proteina. Inoltre, mostriamo l'espressione genica dei canali TREK2c e TRAAK. Inoltre, elettrofisiologia di cella intera patch clamp dimostra che queste cellule esprimono una corrente di potassio spontaneamente attivo, esteriormente rettifica 'fuga di sfondo' che condivide molte somiglianze a TREK-1. La corrente verso l'esterno è in gran parte insensibile al tè e Ba2 + ed è sensibile all'applicazione di lysophosphatidylcholine (LPC). Inoltre, bloccando l'attività del canale TREK-1 è mostrato al potenziamento della proliferazione cellulare osseo. Si è concluso che osteoblasti umani esprimono funzionalmente TREK-1 e che questi canali contribuiscano, almeno in parte, per il riposo potenziale di membrana delle cellule degli osteoblasti umani. Noi di ipotizzare un possibile ruolo per TREK-1 in mechanotransduction, portando a rimodellamento dell'osso.

Conteggio Dello Sperma Non Tornano Più: Tempo Per Una Nuova Equazione?

Sebbene la disfunzione degli spermatozoi è la causa più comune di infertilità, abbiamo scarso metodi di diagnosi e sorprendentemente nessun trattamento efficace (esclusa la procreazione assistita). In questa recensione, ci sfida l'utilità di un spermiogramma base e sostengono che un nuovo paradigma è richiesto immediatamente. Discutiamo l'uso dello screening a domicilio potenzialmente migliorare la diagnosi del maschio e di snellire la gestione della coppia subfertili. Inoltre, noi delineare i recenti progressi nel campo, ad esempio, in proteomica, che permetterà lo sviluppo di nuovi biomarcatori della funzione dello sperma. Questa nuova conoscenza si trasformerà la nostra comprensione dello spermatozoo come una macchina e può portare a trattamenti non-arte per gli uomini con la disfunzione degli spermatozoi.

Risoluzione Dinamica Dell'esocitosi Acrosomale in Sperma Umano

Un passo essenziale nella fecondazione nei mammiferi è la reazione acrosomiale dello sperma (AR) - esocitosi di una singola vescicola grande (l'acrosomiale) che circonda il nucleo alla testa degli spermatozoi apicale. Il fusibile acrosomale e plasma membrane, risultando in entrambi il rilascio di fattori che potrebbero facilitare la penetrazione della zona pellucida (che investe l'uovo) e l'esternalizzazione dei componenti della membrana necessaria per la fusione del gamete. Esocitosi nelle cellule somatiche sono un processo rapido - tipicamente completato all'interno di millisecondi - ancora acrosomale enzimi sono tenuti in tutta la penetrazione di zona - un periodo di minuti. Qui, vi presentiamo i primi studi di questo evento cruciale e complesso che si verificano tempo reale in singolo spermatozoo vivo mediante microscopia di fluorescenza time-lapse. Imaging simultanea delle sonde separate per contenuto acrosomale e visualizza membrana acrosomale interna fusione rapida membrana, avviato presso l'apice della cellula, seguita da eccezionalmente lenta dispersione del contenuto acrosomale (fino a 12 minuti). Le cellule che perdono la loro Acrosoma prematuramente (AR spontaneo), compromettere la loro capacità di penetrare i paramenti di uovo, sono quelli che sono già soggette a una perdita di motilità e vitalità. Le cellule in fase di AR indotta da stimolo (progesterone o A23187) rimangano vitali, con una percentuale rimanente motili (progesterone). Questi risultati suggeriscono che l'AR è una forma estremamente adattata di esocitosi.

Meccanismo Molecolare Per Chemiotassi Di Sperma Umano Mediata Dal Progesterone

Sperma chemiotassi è un meccanismo chimico di guida che possa orientare gli spermatozoi sulla superficie dell'uovo. Un gradiente di concentrazione picomolar di Progesterone (P), il principale componente steroideo secernuto dalle cellule del cumulo che circondano l'uovo, attira gli spermatozoi umani. Al fine di chiarire il meccanismo molecolare della chemiotassi sperma mediata da P, combiniamo l'applicazione di diverse strategie: inibizione farmacologica delle molecole, le misurazioni di concentrazioni di seconda messaggeri e attivazione del segnale chemiotattico di segnalazione. I nostri dati implicano un certo numero di vie di trasduzione del segnale classico nella risposta e forniscono un modello per la sequenza di eventi, dove il sentiero tmAC-cAMP-PKA è attivato in primo luogo, seguito da fosforilazione della tirosina della proteina (banda equatoriale e flagello) e mobilizzazione di calcio (attraverso canali SOC e IP (3) R), considerando che il sGC-cGMP-PKG a cascata, è attivato successivamente. Questi eventi portano a orientamento di sperma verso la fonte della chemoattractant. La ricerca propone un meccanismo molecolare che contribuisce alla comprensione del pathway di trasduzione del segnale che si svolge in un processo fisiologico come la chemiotassi.

Autoincompatibilità in Papaver Rhoeas Attiva Conduttanza Cationico Aspecifico Permeabile a Ca2 + E K +

Risposte cellulari si basano su segnalazione. Nelle cellule vegetali, calcio citosolico libero è un importante secondo messaggero, e canali ionici giocano un ruolo chiave nel mediare le risposte fisiologiche. Autoincompatibilità (SI) è un importante meccanismo geneticamente controllato per impedire l'autofecondazione. Utilizza l'interazione delle corrispondenti S-determinanti del pistillo e polline per consentire il riconoscimento di "auto", che innesca il rifiuto di polline incompatibile. In Papaver rhoeas, S-determinanti sono PrsS e PrpS. PrsS è una piccola proteina ricca di cisteina romanzo; PrpS è una piccola proteina transmembrana romanzo. Interazione del PrsS con polline incompatibile stimola aumenti S-specifici di calcio citosolico libero e alterazioni del citoscheletro di actina, con conseguente morte programmata delle cellule in polline incompatibile, ma non è compatibile. Qui, abbiamo utilizzato cellule intere patch di bloccaggio dei protoplasti di polline per mostrare che PrsS stimola attivazione SI specifica della conduttanza di membrana plasmatica granulo di polline in protoplasti di grano di polline incompatibile, ma non è compatibile. La conduttanza SI attivato non richiede l'attivazione di tensione, ma è tensione sensibile. È permeabile ai cationi divalenti (Ba(2+) ≥ Ca(2+) &gt; Mg(2+)) e gli ioni monovalenti, K(+) e NH(4)(+) ed è aumentato a voltaggio negativo a -100 mV. La conduttanza di Ca(2+) è bloccata da La(3+) ma non da verapamil; le correnti K(+) sono cloruro di tetraetilammonio insensibile e non necessitano di Ca(2+). Proponiamo che la conduttanza stimolato SI può rappresentare un canale cationico aspecifico o forse due conductances, permeabile ai cationi monovalenti e bivalenti. I nostri dati forniscono informazioni sul segnale di risposta di accoppiamento che comportano una risposta biologicamente importante. PrsS fornisce un raro esempio di una proteina innescando alterazioni nell'attività del canale ionico.

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