Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Isolatie en Kv Channel Opnamen in Murine atriale en ventriculaire cardiomyocyten

Published: March 12, 2013 doi: 10.3791/50145

Summary

Kv dysfunctie wordt geassocieerd met hartritmestoornissen. Om de moleculaire mechanismen die leiden tot dergelijke aritmieën we een systematische protocol gebruiken voor isolatie van atriale en ventriculaire hartspiercellen uit Kv kanaal bijkomende subunit knockout muizen. Geïsoleerde cardiomyocyten kan vervolgens direct worden gebruikt voor cellulaire elektrofysiologische studies, biochemische of immunofluorescentie (IF) testen.

Abstract

KCNE genen coderen voor een kleine familie van Kv kanalen bijkomende subeenheden die heteromere complexen met Kv kanalen alfa subeenheden vormen om hun functionele eigenschappen te wijzigen. Mutaties in KCNE genen zijn gevonden in patiënten met hartritmestoornissen zoals lange QT syndroom en / of atriale fibrillatie. De precieze moleculaire pathofysiologie die leidt tot die ziekten nog onduidelijk. In eerdere studies de elektrofysiologische eigenschappen van de ziekte veroorzakende mutaties in deze genen zijn meestal onderzocht in heterologe expressie systemen en we kunnen niet zeker of de gerapporteerde effecten kunnen direct worden vertaald in de moedertaal van hartspiercellen. In ons laboratorium hebben we daarom gebruik maken van een andere aanpak. Wij direct de effecten van KCNE gendeletie in geïsoleerde cardiomyocyten van knockout muizen door cellulaire elektrofysiologie - een unieke techniek die we beschrijven in dit nummer van het Journal of Gevisualiseerd Experimenten. De harten van genetically ontworpen KCNE muizen snel uitgesneden en gemonteerd op een Langendorff-apparaat door aorta canule. Vrije Ca2 + in het myocardium is gebonden EGTA en dissociatie van cardiomyocyten wordt dan bereikt door retrograde perfusie van de kransslagaders met een speciale laag Ca 2 + buffer met collagenase. Atria, vrije rechter ventrikel wand en het linker ventrikel kan dan worden gescheiden door microchirurgische technieken. Calcium wordt vervolgens langzaam toegevoegd naar geïsoleerde cardiomyocyten in meerdere stappen omvattende wassen. Atriale en ventriculaire hartspiercellen gezonde uiterlijk zonder spontane contracties worden dan onmiddellijk onderworpen aan analyses door elektrofysiologische patch clamp techniek of andere biochemische analyses binnen de eerste 6 uur na isolatie.

Protocol

1. Animal Anesthesie en het oogsten van organen

  1. Verdoven de muis door intraperitoneale (ip) injectie van Ketamine (200 mg / kg BW) en xylazine (20 mg / kg BW).
  2. Om anticoagulate injecteren 250 IE Heparine ip om de bloedstolling en trombose te voorkomen.
  3. Wacht tot diepe narcose bereikt, die wordt gekenmerkt door areflexie. Om te controleren of areflexie, test cornea reflex door voorzichtig aan te raken het hoornvlies of de testvlucht reflex door staart knijpen.
  4. Breng de muis op operatietafel en zet deze vast in rugligging.
  5. Incise de huid en de buikwand onder de zwaardvormig en voer clamshell thoracotomie: de snede aan beide zijden strekken zich uit langs de ribbenboog en vervolgens delen van ribben in de mediale axillaire lijn, af te buigen de ribbenkast naar boven.
  6. Open pericardium, zoek grote vaten. Druk zachtjes op het hart caudaal van beter weer te geven van de aorta. Klem de aorta behulp van een tang.
  7. Plaats het hart holte van een paar s cissors en ontleden alle verbindingskabels schepen met een enkele snit. Zorg ervoor dat u een groot genoeg deel van de aorta ascendens voor Langendorff canulatie behouden.
  8. Onmiddellijk over uitgesneden hart een Petri schaal gevuld met ijskoud en pre-oxygenized oplossing 1 (oplossingen, zie tabel 1).

2. Voorbereiding van Hart en Langendorff perfusie

  1. Canule de aorta met een 1.8F stalen canule. Zorg ervoor dat u luchtembolie te voorkomen.
  2. Fixeren aorta op de canule met een chirurgische hechtdraad en gelijk kransslagaders met 1 ml van oplossing 1.
  3. Verbinding canule met een Langendorff-apparaat.
  4. Zorg ervoor dat de tijd van thoracotomie tot Langendorff cannulatie niet meer dan 120 sec tot uitgebreide ischemie / reperfusie schade te voorkomen aan de hartspier.
  5. Perfuseren hart met 10 ml van Ca2 + vrije oplossing 2 (4 ml / min).
  6. Perfuseren hart met collagenase oplossing 3 8 min. (4 ml / min).
le "> 3. Microchirurgische Dissociatie van hartkamers

  1. Transfer hart in een voorverwarmde 100 mm petrischaal met laag Ca2 + oplossing 4.
  2. Verwijder voorzichtig de aorta en andere niet-cardiale weefsel met een schaar en gooi deze weg.
  3. Aparte atria en de ventrikels en afzonderlijk verder te gaan met elke kamer. Houden cellen ondergedompeld in oplossing 4. Gebruik kleine hoeveelheden (minder dan 5 ml).

4. Verdere Dissociatie van cardiomyocyten

  1. Atriale cardiomyocyten:
    1. Te individualiseren atriale cardiomyocyten de atria over in een aparte voorverwarmde 100-mm cultuur schotel en dissociëren van het weefsel door middel van het voorzichtig uit elkaar met fijne pincet. Zorgen voor een nagenoeg volledige dissociatie van het weefsel.
    2. Gebruik een pipet 1 ml met een vergrote vuurgepolijst plastic pipet om de cellen te schorten in 1 ml van oplossing 5 gedurende 5 minuten.
    3. Scheid de cellen van afval door gebruik van een mobiele filter (200 pm maaswijdte).
    4. <li> Voeg 5 ml oplossing 5 aan de celsuspensie en centrifugeer gedurende 2 minuten bij 16 xg bij kamertemperatuur.
    5. De volgende stappen worden uitgevoerd onder een celkweek kap. Verwijder het supernatant en geresuspendeerd de pellet in 5 ml oplossing 6.
    6. Na bezinking door zwaartekracht gedurende 10 min in een 15 ml buisje gecentrifugeerd gedurende 1 minuut bij 16 xg bij kamertemperatuur. Verwijder het supernatant. Resuspendeer de cellen, afhankelijk van de hoeveelheid daarvan in 1-5 ml van de oplossing 6.
  2. Ventriculaire cardiomyocyten:
    1. Ontleden de linkerventrikel gebied van belang met fijne forceps in 5 ml oplossing 4.
    2. Schorsen cellen voorzichtig pipetteren totdat het meeste cellen worden gescheiden. Breng de celoplossing na filtering (200 um maaswijdte) in een 50 ml buis, voeg een volume van 25 ml.
    3. Centrifugeer gedurende 2 min. bij 16 xg bij kamertemperatuur.
    4. De volgende stappen worden uitgevoerd onder een celkweek kap. Supernatant te verwijderen, resuspendeer de pellet in 25 mlOplossing 6 en laat sedimentatie van de cellen gedurende 10 minuten.
    5. Tel de cellen en verwijder het supernatant, voeg 25 - 50 ml oplossing 6 op de cellen.

5. Voorbereiding van cardiomyocyten voor Cellulaire elektrofysiologie, Biochemische of IF Studies

  1. Voor elektrofysiologie studies Houd de myocyten in oplossing 6 in een 50 ml buis en remmen sedimentatie.
  2. Voor biochemische studies, bijv. calcium beeldvorming plaat myocyten op laminine beklede celkweekschaal (eindconcentratie 20 ug / ml laminine in PBS).
  3. Voor immunofluorescentiekleuring stelt een celkweekschaal plaat met glazen dekglaasjes en gecoat met laminine oplossing (eindconcentratie 50 ug / ml laminine in PBS).
    1. Verwijder de oplossing voor het uitplaten myocyten. Plaat de cellen en controle van de celdichtheid met behulp van een microscoop.
    2. Laat de myocyten zich aan slip gedurende 1 uur bij 37 ° C zijn in 2% CO 2, verwijdert de oplossingen onmiddellijk beginnen met een standaard kleuringsprocedure protocol.
    3. Incuberen met fixatief, bijvoorbeeld 4% PFA in PBS (pH 7,5) gedurende 10 min bij kamertemperatuur en volgen drie wasstappen PBS gedurende 5 minuten elk.
    4. De cellen permeabiliseren en remmen onspecifieke antilichaambinding de myocyten incuberen met 10% serum, 0,3% Triton, 0,2% BSA in PBS gedurende 30 minuten bij kamertemperatuur.
    5. Incuberen met het primaire antilichaam gedurende 1 uur bij 37 ° C en was zoals eerder beschreven.
    6. Incuberen met het secundaire antilichaam gedurende 1 uur bij kamertemperatuur. De kernen tegenkleuring en α-actinine gebruik DAPI en fluorochroom geconjugeerd phalloidin (Alexa Fluor 488, Invitrogen).
    7. Na het wassen de overdracht van de glazen dekglaasjes voorzichtig van silaan behandeld microscoopglaasjes en embed cellen in fluorescentie fixeermiddel.

6. Cellular Elektrofysiologie

  1. Voer Whole-cell patch-clamp opnamen op frequentieshly geïsoleerde atriale en ventriculaire hartspiercellen bij kamertemperatuur.
  2. Overdracht gezonde verschijnen cardiomyocyten in perfusie kamer gevuld met een bepaald volume van de extracellulaire bad oplossing. 117 mM NaCl, 4 mM KCl, 1 mM KH 2PO 4, 4 mM NaHCO3, 1,7 mM MgCl2, 3 mM CoCl2, 10 mM HEPES, 10 mM glucose en 0,02 mM tetrodotoxine (TTX) (pH 7,4) . Gebruik NaOH voor pH-waarde-aanpassing.
  3. Gebruik de juiste patch-clamp-apparatuur (dat wil zeggen IX71 omgekeerde microscoop, een Multiclamp 700B versterker, een Digidata 1440A acquisitie systeem en PC met pClamp10.3 software (Molecular Devices)).
  4. Gebruik patch pipetten met weerstanden van 3-5 MQ gevuld met intracellulaire oplossing die 130 mM KCl, 2 mM MgCl2, 11 mM HEPES, 11 mM EGTA, 5 mM Na 2 ATP, 0,4 mM GTP Na 2, 5 mM Na 2 CP en 4,9 mM CaCl2 (pH 7,2). Gebruik KOH voor pH-waarde-aanpassing.
  5. Evoke uiterlijke K + stromen during 4,5 sec voltage stappen potentialen tussen -60 en +50 mV in stappen van 10 mV van een bedrijf potentiaal van -70 mV na een 20 msec tot -40 mV prepulse testen.
  6. Zorg ervoor dat lekstromen zijn altijd <100 pA.
  7. Voor dissectie van verschillende K + stromen met specifieke remmers zoals 4-aminopyridine (4-AP, ICN Biomedicals, Irvine, CA, USA), Heteropodatoxin 2 (HpTx2, Alomone) of tetraethylammonium (TEA, Sigma). Stock oplossingen moeten worden bereid in de extracellulaire bad-oplossing, en rechtstreeks op de dichtst mogelijke nabijheid van de cel via een microtip na "baseline"-opnames. Equilibratie moeten worden toegestaan ​​voor 2-3 min. voor "drug"-opnames.
  8. Voor de analyse normaliseren huidige amplitudes in individuele cellen om de celgrootte (whole-celmembraan capaciteit). Gegevens analyseren offline met behulp van pClamp10.3 software (Molecular Devices) of vergelijkbare software.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Isolatie van volwassen muizen cardiomyocyten van genetisch gemanipuleerde muizen om de functie van bepaalde genen van belang in vitro studie is een krachtig instrument om inzicht cardiale pathofysiologie. Deze methode wordt momenteel gebruikt door slechts een klein, maar groeiend aantal fundamentele wetenschap laboratoria over de hele wereld. Echter, isolatie van volwassen ventriculaire hartspiercellen murine lastig en moet grondig en herhaaldelijk worden uitgevoerd door ervaren handen. Figuur 1 vers geïsoleerde voorbeeld atriale en ventriculaire hartspiercellen. Voor ventriculaire hartspiercellen raden om alleen staafvormige gestreepte ventriculaire myocyten van gezond uiterlijk gebruiken geen spontane contracties. In vergelijking met ventriculaire myocyten, atriale myocyten zijn korter en dunner. De karakteristieke strepen en staaf-vorm van ventriculaire cardiomyocyten ontbreekt bij volwassen atriale murine hartspiercellen. De opbrengst voor de ventriculaire cardiomyocyten geïsoleerdvan een intacte muis hart is 5x10 5 - 1x10 6. Voor atriale cardiomyocyten is aanzienlijk minder. Hebben we meestal verwacht te isoleren ongeveer 5 - 25.000 atriale cellen van een muis hart. Eenmaal geïsoleerd kan cardiomyocyten worden onderworpen aan verschillende in vitro technieken zoals elektrofysiologische opnames (figuur 1). Raden wij geïsoleerde cardiomyocyten gebruiken binnen de eerste 6 uur na isolatie. Figuur 1 toont exemplar Kv kanaal buiten opnamen (rechts) van atriale en ventriculaire hartspiercellen opgewekt door verschillende depolarisatie stappen whole-cell patch clamp techniek. De karakteristieke vorm van murine volwassen ventriculaire en atriale Kv kanaal repolarizing stromen te zien gedurende een bepaalde tijdsverloop (hier 4 sec, figuur 1). Houd er rekening mee dat de huidige amplitude is significant lager in murine volwassen atriale hartspiercellen in vergelijking met ventriculaire cardiomycytes.

Oplossing Inhoud (in mm, indien niet anders aangegeven)
1 117 NaCl, 4 KCl, 10 HEPES, 1 KH 2PO 4, 4 NaHCO3, 1,7 MgCl2, 10 Glucose
2 117 NaCl, 4 KCl, 10 HEPES, 1 KH 2PO 4, 4 NaHCO3, 1,7 MgCl2, 10 Glucose + 229,5 uM EGTA
3 117 NaCl, 4 KCl, 10 HEPES, 1 KH 2PO 4, 4 NaHCO3, 1,7 MgCl2, 10 Glucose, CaCl2 0,1 + 0,8 g / L Collagenase Type 2 (300 U / L) *
4 117 NaCl, 4 KCl, 10 HEPES, 1 KH 2PO 4, 4 NaHCO3, 1,7 MgCl2, 10 Glucose, CaCl2 0,2 + 0,8 g / L Collagenase Type 2 (300 U / l) * + BSA (1 g / L)
5 117 NaCl, 4 KCl, 10 HEPES, 1 KH 2 4, 4 NaHCO3, 1,7 MgCl2, 10 Glucose, CaCl2 0.5 + BSA (1 g / L)
6 117 NaCl, 4 KCl, 10 HEPES, 1 KH 2PO 4, 4 NaHCO3, 1,7 MgCl2, 10 Glucose, CaCl2 1.0 + BSA (1 g / L)

Tabel 1. Isolation oplossingen. Geëquilibreerd gedurende 10 minuten met carbogen (95% O2, 5% CO2) bij 37 ° C pH = 7,4 (NaOH). * Activiteit kan afhangen van batchnummer, is dus eerdere testen met collagenase-activiteit aan te bevelen.

Figuur 1
Figuur 1 Links boven:. Voorbeeldige ventriculaire cardiomyocyten gekleurd met DAPI (kernen, blauw) en Alexa Flour 488 Phalloidin (α-actinine, groen) rechts boven:. Voorbeeldige sporen van hele cel patch clampopname links onder:.. Voorbeeldige atriale cardiomyocyt gekleurd met DAPI (kernen, blauw) en fluorochroom geconjugeerd Phalloidin (α-actinine, groen) Rechts onder: Voorbeeldige sporen van hele cel patch clamp opnamen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Met de groeiende ontwikkeling van genetisch gemanipuleerde muizenstammen de hartfunctie en cardiale pathologie over gendeletie bestuderen er ook een toenemende belangstelling voor gespecialiseerde methoden om de effecten van het specifieke gen deletie in vitro bestuderen. In ons laboratorium bestuderen we de rol van een familie van Kv kanalen bijkomende subeenheden op de cardiale repolarisatie. De KCNE genen bestaan ​​uit een gezin van 5 genen (KCNE1-5) die een belangrijke rol in de menselijke ventriculaire en atriale repolarisatie 11, 15 af te spelen. KCNEs zijn enkel transmembraandomein Kv kanaal bijkomende subeenheden die niet kan passeren geen kalium stromen op hun eigen, maar ze kunnen complexen vormen met Kv kanaal alfa-subeenheden en moduleren hun functionele eigenschappen zoals gating, geleiding, farmacologie en handel in de cel aanzienlijk. Mutaties en frequente polymorfismen in KCNE2 bijvoorbeeld worden geassocieerd met erfelijke en verworven vormen of het lange QT syndroom (LQTS) 1, 16.

Pionierswerk in isolatie en elektrofysiologische karakterisatie van verschillende Kv kanalen alfa subeenheden en hun bijdrage aan ratten, maar ook muizen ventriculaire en atriale repolarisatie is gedaan door de groep van Dr Nerbonne aan de Washington Universiteit van St. Louis in de jaren 1990 3, 5, 7. Echter aanzienlijk minder bekend over de bijdrage van Kv kanaal bijkomende subeenheden atriale en ventriculaire repolarisatie in de knaagdier myocardium. KCNEs zijn voornamelijk bestudeerd in heterologe expressiesystemen zoals CHO cellen en Xenopus laevis oöcyten. Met deze methoden KCNE subeenheden is aangetoond zeer promiscue het vormen heteromere Kv kanaal complexen identificeren van een reeks verschillende Kv kanaal alfa-subeenheden als potentiële partners voor KCNEs 10. We kunnen echter niet zeker of deze specifieke heteromere Kv kanaal compleXES ook voorkomen in native cardiomyocyten of als de waargenomen heteromere KCNE Kv kanaal alfa-subeenheid partnerschappen zijn heterologe expressie artefacten 1. Daarom heeft de isolatietechniek en Kv kanalen opname protocollen van de Nerbonne laboratorium en gewijzigde ze als aangegeven in het protocol van dit artikel om de verschillende Kv kanalen in murine repolarisatie, die gecontroleerd worden door KCNE genen ontleden. Met deze aanpak hebben we onlangs gevonden dat de Kv kanaal bijkomende subeenheid KCNE2 twee verschillende Kv stromingen in het muizen myocard ventriculaire (I Kslow, 1 en I tot en met, f) bestuurt. Door toepassing van specifieke inhibitoren voor verschillende kaliumkanalen konden we dat deletie van het murine KCNE2 gen veroorzaakt een belangrijke besparing in Kv 1.5 en Kv4.2 stromen 14 tonen. Verordening van Kv 1.5 van KCNE2 was niet eerder bekend, wheReas regulering van Kv4.2 door KCNE2 reeds is aangetoond in vitro studies door heterologe expressie 20.

Atriale fibrillatie (AF) is de meest voorkomende aritmie in de klinische praktijk en wordt geassocieerd met een aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit 4. Mutaties in alle verschillende KCNEs recentelijk geassocieerd met AF in mensen. Recentelijk zijn twee niet-synonieme mutaties in KCNE1 in patiënten met AF die niet aanwezig waren in de controlegroep (Olesen et al.., 2012). Adapaleen heterologe expressie studies die een gain-of-function effect in KCNQ1 stromen de waarschijnlijke onderliggende mechanisme. Bovendien recent werd aangetoond dat KCNE1 - / - muizen ook spontaan episodes van paroxysmale AF 17. In een studie waarin 28 niet verwant Chinese families met eenzame AF, Yang et al.. identificeerde een mutatie in KCNE2,hetgeen resulteerde in een arginine naar cysteïne substitutie (R27C). Functionele analyse van de mutant kanaal in heterologe expressie studies toonden een gain-of-function effect on KCNQ1 kanalen (I Ks) 18. Echter, KCNE2 ook complexen vormen met een aantal andere Kv kanaal α-subunits zoals Kv 1.5, die ook betrokken bij AF. We hebben onlangs aangetoond dat KCNE2 kan stromen Kv 1.5 moduleren in de murine ventrikel leidt tot een verlenging van de ventriculaire APD in muizen 15. Derhalve kan een storing van atriale Kv 1.5 stromen door KCNE2 disfunctie vertegenwoordigen ook de onderliggende aritmogene mechanisme voor AF in onze KCNE2 - / - muismodel en / of patiënten herbergen mutatie in KCNE2 lijden AF. Mutaties in KCNE3 werden onlangs ook in een patiënt met familiaire AF 8. Elektrofysiologische registraties bleek een behouebaseerd activiteit van Kv4.3/KCNE3 en Kv11.1/KCNE3 gegenereerd stromen door de mutatie, waardoor toekenning gevoeligheid van mutatie dragers sneller cardiale actiepotentiaal repolarisatie en dus kwetsbaarheid voor inspringende wavelets in de atria. De KCNE3 V17M missense mutatie had echter geen effect KCNE3/KCNQ1 stromen hoewel KCNE3 vormen functionele complexen met KCNQ1 in het myocardium. Verder werd KCNE3 onlangs aangetoond dat moet worden geregeld in een menselijke populatie met valvulaire AF ondersteunen de hypothese dat KCNE3 een rol speelt, niet alleen in familiale AF, maar ook valvulaire AF 6. Onlangs werd een enkele nucleotide polymorfisme (G / T) die in KCNE4 resulteert in een glutaminezuur (Glu, E) / asparaginezuur (Asp, D) substitutie op positie 145 van het KCNE4 peptide 19. Latere functionele analyse van dit polymorfisme bleek dat de KCNE4 polymorfismeoefent het effect van "gain van de functie" op de KCNQ1 kanalen 9. Nogmaals, werden deze studies uitgevoerd in heterologe expressie systemen en experimenteel bewijs van inheemse cardiomyocyten ontbreekt nog. Meer recent is een geïsoleerde niet-familiaire bij AF met een missense (L65F) mutatie geïdentificeerd in een Deense cohort van 158 patiënten met AF 12. Verder werd een polymorfisme in KCNE5 (C97T) die binnen dezelfde populatie, die werd geassocieerd met een hoger risico voor het ontwikkelen van AF 13. Wisselwerking tussen mutant β-subeenheden (KCNE2 en KCNE5) met KCNQ1 kanaal produceerde een gain-of-function effect met verhoogde IKs stromen. De KCNQ1 α-subeenheid van het IKs kanaal kan associëren met een van de vijf accessoire β-subeenheden (KCNE1-5). Daarom KCNQ1 lijkt een waarschijnlijke kandidaat zijn α-subunit partner bij het ​​zoeken naar een moleculair substraat in de pathogenese van KCNE-geassocieerde AF. Echter, gezien de grote promiscuïteit van KCNE subeenheden andere moleculaire doelwitten zijn mogelijk en wij willen dan ook specifiek onderzoek naar deze mogelijke KCNE / Kv alfa-subeenheid interacties. Studies in ons laboratorium worden daarom ook op dit moment gericht op de mechanismen achter KCNE-geassocieerde AF gebruik te maken van de techniek die we beschrijven in dit artikel toe te lichten - isolatie van muizen-atriale hartspiercellen en de daaropvolgende in vitro elektrofysiologische opnamen met toepassing van specifieke remmers voor verschillende Kv kanalen alfa subeenheden en biochemische analyses van natief cardiomyocyten van KCNEx knockout muizen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

We hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit werk werd gefinancierd door subsidies van Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Fritz-Thyssen-Stiftung en Charite / MDC.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Tetrodotoxin Alomone
4-aminopyridine ICN Biomedicals
Heteropodatoxin 2 Alomone
Tetraethylammonium Sigma Chemicals
Collagenase Type 2 Worthington

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Abbott, G. W., Goldstein, S. A., Sesti, F. Do all voltage-gated potassium channels use MiRPs? Circ. Res. 88, 981-983 (2001).
  2. Abbott, G. W., Sesti, F., Splawski, I., Buck, M. E., Lehmann, M. H., Timothy, K. W., Keating, M. T., Goldstein, S. A. MiRP1 forms IKr potassium channels with HERG and is associated with cardiac arrhythmia. Cell. 97, 175-187 (1999).
  3. Barry, D. M., Trimmer, J. S., Merlie, J. P., Nerbonne, J. M. Differential expression of voltage-gated K+ channel subunits in adult rat heart. Relation to functional K+ channels? Circ. Res. 77, 361-369 (1995).
  4. Benjamin, E. J., Wolf, P. A., D'Agostino, R. B., Silbershatz, H., Kannel, W. B., Levy, D. Impact of atrial fibrillation on the risk of death: the Framingham Heart Study. Circulation. 98, 946-952 (1998).
  5. Bou-Abboud, E., Nerbonne, J. M. Molecular correlates of the calcium-independent, depolarization-activated K+ currents in rat atrial myocytes. J. Physiol. 517 (Pt 2), 407-420 (1999).
  6. Gaborit, N., Steenman, M., Lamirault, G., Le, M. N., Le, B. S., Lande, G., Leger, J., Charpentier, F., Christ, T., Dobrev, D., Escande, D., Nattel, S., Demolombe, S. Human atrial ion channel and transporter subunit gene-expression remodeling associated with valvular heart disease and atrial fibrillation. Circulation. 112, 471-481 (2005).
  7. Guo, W., Xu, H., London, B., Nerbonne, J. M. Molecular basis of transient outward K+ current diversity in mouse ventricular myocytes. J. Physiol. 521 (Pt 3), 587-599 (1999).
  8. Lundby, A., Ravn, L. S., Svendsen, J. H., Hauns, S., Olesen, S. P., Schmitt, N. KCNE3 mutation V17M identified in a patient with lone atrial fibrillation. Cell Physiol. Biochem. 21, 47-54 (2008).
  9. Ma, K. J., Li, N., Teng, S. Y., Zhang, Y. H., Sun, Q., Gu, D. F., Pu, J. L. Modulation of KCNQ1 current by atrial fibrillation-associated KCNE4 (145E/D) gene polymorphism. Chin Med. J. (Engl.). 120, 150-154 (2007).
  10. McCrossan, Z. A., Abbott, G. W. The MinK-related peptides. Neuropharmacology. 47, 787-821 (2004).
  11. Pongs, O., Schwarz, J. R. Ancillary subunits associated with voltage-dependent K+ channels. Physiol. Rev. 90, 755-796 (2010).
  12. Ravn, L. S., Aizawa, Y., Pollevick, G. D., Hofman-Bang, J., Cordeiro, J. M., Dixen, U., Jensen, G., Wu, Y., Burashnikov, E., Haunso, S., Guerchicoff, A., Hu, D., Svendsen, J. H., Christiansen, M., Antzelevitch, C. Gain of function in IKs secondary to a mutation in KCNE5 associated with atrial fibrillation. Heart Rhythm. 5, 427-435 (2008).
  13. Ravn, L. S., Hofman-Bang, J., Dixen, U., Larsen, S. O., Jensen, G., Haunso, S., Svendsen, J. H., Christiansen, M. Relation of 97T polymorphism in KCNE5 to risk of atrial fibrillation. Am. J. Cardiol. 96, 405-407 (2005).
  14. Roepke, T. K., Abbott, G. W. Pharmacogenetics and cardiac ion channels. Vascul. Pharmacol. 44, 90-106 (2006).
  15. Roepke, T. K., Kontogeorgis, A., Ovanez, C., Xu, X., Young, J. B., Purtell, K., Goldstein, P. A., Christini, D. J., Peters, N. S., Akar, F. G., Gutstein, D. E., Lerner, D. J., Abbott, G. W. Targeted deletion of kcne2 impairs ventricular repolarization via disruption of I(K,slow1) and I(to,f). FASEB J. 22, 3648-3660 (2008).
  16. Sesti, F., Abbott, G. W., Wei, J., Murray, K. T., Saksena, S., Schwartz, P. J., Priori, S. G., Roden, D. M., George, A. L., Goldstein, S. A. A common polymorphism associated with antibiotic-induced cardiac arrhythmia. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97, 10613-10618 (2000).
  17. Temple, J., Frias, P., Rottman, J., Yang, T., Wu, Y., Verheijck, E. E., Zhang, W., Siprachanh, C., Kanki, H., Atkinson, J. B., King, P., Anderson, M. E., Kupershmidt, S., Roden, D. M. Atrial fibrillation in KCNE1-null mice. Circ. Res. 97, 62-69 (2005).
  18. Yang, Y., Xia, M., Jin, Q., Bendahhou, S., Shi, J., Chen, Y., Liang, B., Lin, J., Liu, Y., Liu, B., et al. Identification of a KCNE2 gain-of-function mutation in patients with familial atrial fibrillation. Am. J. Hum. Genet. 75, 899-905 (2004).
  19. Zeng, Z. Y., Pu, J. L., Tan, C., Teng, S. Y., Chen, J. H., Su, S. Y., Zhou, X. Y., Zhang, S., Li, Y. S., Wang, F. Z., et al. [The association of single nucleotide polymorphism of slow delayed rectifier K+ channel genes with atrial fibrillation in Han nationality Chinese]. Zhonghua Xin. Xue. Guan. Bing. Za Zhi. 33, 987-991 (2005).
  20. Zhang, M., Jiang, M., Tseng, G. N. minK-related peptide 1 associates with Kv4.2 and modulates its gating function: potential role as beta subunit of cardiac transient outward channel? Circ. Circ. Res. 88, 1012-1019 (2001).

Tags

Fysiologie Geneeskunde Cellular Biology Moleculaire Biologie Genetica Biomedische Technologie anatomie cardiologie cardiale output Laag cardiomyopathieën hartfalen aritmieën hebben, ventriculaire disfunctie cardiomyocyten Kv kanaal cardiale aritmie elektrofysiologie patch klem muis diermodel
Isolatie en Kv Channel Opnamen in Murine atriale en ventriculaire cardiomyocyten
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Köhncke, C., Lisewski, U.,More

Köhncke, C., Lisewski, U., Schleußner, L., Gaertner, C., Reichert, S., Roepke, T. K. Isolation and Kv Channel Recordings in Murine Atrial and Ventricular Cardiomyocytes. J. Vis. Exp. (73), e50145, doi:10.3791/50145 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter