ADP-ribose가 심근세포의 ATP-sensitive K^+ 통로에 미치는 영향 = Effect of ADP=ribose on ATP-sensitive K^+ channel of cardiac myocyte

국문 초록 (Abstract)

본 연구팀은 ATP, ADP와 구조적으로 유사한 ADPR에 의한 ATP 민감성 통로(K_ATP) 활성 억제를 보고한바 있다. ADPR은 세포내·외 양쪽 모두에서 cADPR과 함께 NAD의 대사산물로 만들어지며 ADPR과 ATP의 구조적 유사성, 여러 가지 ADPR효소계의 ATP에 의한 억제작용 등은 K_ATP 통로억제에서 ADPR의 작용이 ATP결합부위를 통하여 나타남을 강력히 시사하고 있다. 그러나 K_ATP 통로억제에 있어서 ADPR과 ATP의 Hill coefficient는 큰 차이를 보여 ADPR의 K_ATP 통로억제가 ATP와 같은 작용부위가 같지 않을 것이라는 증거도 제시되었다. 따라서 본 연구는 ADPR의 K_ATP 억제 작용에 있어서 ATP 혹은 NDP 결합부위의 관여 여부를 확인하는데 초점을 맞추었다.
ADPR은 용량의존적으로 K_ATP 통로의 억제효과를 나타내었으며 ADPR의 억제효과는 그 일부만이 회복되었다. 이 그 결과 inhibition constant와 Hill coefficient는 각각 71.1μM과 0.80이었다. 30μM의 ADP 존재하에서 ADPR과 K_ATP활성의 용량-반응 곡선은 대조군의 용량-반응 곡선에서 오른쪽으로 평행 이동한 결과를 보여 inhibition constant 354.3μM과 Hill coefficient 0.80의 계산값과 잘 일치하였다. 100μM의 ADP 존재하에서의 용량-반응 곡선은 1mM까지의 ADPR 농도에서 inhibition constant 2.1mM과 Hill coefficient 0.79의 계산값에 잘 일치하였으나 3mM에서는 차이를 나타내었다.
ADP 존재하에서 ADPR의 K_ATP 억제작용 감소가 NDP 결합부의에 대한 길항 작용인지의 여부를 확인하기 위하여 UDP의 K_ATP 재활성화에 미치는 ADPR의 효과를 조사하였다. 세포내측의 UDP에 의한 용량의존적 K_ATP 통로 재활성화가 ADPR에 의해 억제되었다. Rat 심근세포의 inside-our patch에서 활성이 자발적으로 감소하여 초기 활성의 5％ 이하로 감소된 K_ATP의 활성이 30mM UDP에 의해 초기 활성의 75.3±20.3％(n=5)까지 증가되었다. UDP에 의한 K_ATP 재활성화는 ADPR의 존재하에서 현저히 감소되었다. 3μM과 30μM의 ADPR 존재하에서 UDP 30mM에 의한 재활성화 농도는 각각 초기활성의 27.5±15.2％(n=4)와 3.7±1.8％(n=3)이었다.
ADPR의 K_ATP활성억제에 대한 ADP의 작용 그리고 UDP의 탈인산화된 K_ATP 재활성화에 대한 ADPR의 작용이 경쟁적 길항관계에 있는지 확인하기 위한 double reciprocal plots에서 K_ATP활성화에 대한 ADPR과 NDP 두 약물 사이에 경쟁적 길항관계가 없음을 보여주었다. 한편 ADPR, ADP 및 UDP의 존재하에서 K_ATP 통로의 단일 전도도는 큰 영향을 받지 않았다. ATP와 ADPR 100μM 존재하에서 K_ATP활성은 12.1±2.3％와 20.9±8.4％까지 억제되었으며 회복률은각각 157.4±25.6％과 37.8±6.9％이었고, ATP와 ADPR이 각 100μM 존재에서 K_ATP의 활성은 6.7±3.1％까지 억제되었고 회복률은 151.8±4.3％이었다. 이는 각각의 약물작용이 독립적으로 나타남을 보여주었다.
결론적으로 이 연구의 결과는 ADPR의 K_ATP 억제작용이 NDP 또는 ATP 결합부위에 대한 결합과는 다른 복잡한 작용양상을 가짐을 보여 주었다.

목차 (Table of Contents)

• 초 록
• 서 론
• 연구방법
• 결과
• 고 찰
• 참고문헌