gramicidin-based-fluorescence-assay-for-determining-small-molecules

Gramicidin-based Fluorescence Assay; for Determining Small Molecules Potential for Modifying Lipid Bilayer Properties

Many drugs and other small molecules used to modulate biological function are amphiphiles that adsorb at the bilayer/solution interface and thereby alter ...

Weill Cornell Medical College

&#x8D85;&#x6781;&#x5316;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x73AF;&#x6838;&#x82F7;&#x9178;&#x95E8;&#x63A7; (HCN) &#x901A;&#x9053;&#x751F;&#x6210;&#x8D77;&#x640F;&#x7535;&#x6D41;&#xFF0C;I(h)&#xFF0C;&#x8BE5;&#x6CD5;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x5174;&#x594B;&#x6027;&#x548C;&#x632F;&#x8361;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x5927;&#x8111;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x6240;&#x6709;&#x56DB;&#x4E2A; HCN &#x5F02;&#x6784;&#x4F53;&#x8868;&#x793A;&#x5728;&#x5927;&#x8111;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x4F46;&#x672A;&#x77E5;&#x7684; HCN3 &#x529F;&#x80FD;&#x8D21;&#x732E;&#x3002;HCN3 &#x636E;&#x62A5;&#x4F18;&#x5148;&#x8868;&#x793A;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x514D;&#x75AB;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5316;&#x5B66;&#x3001; &#x5171;&#x805A;&#x7126;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x548C;&#x5168;&#x7EC6;&#x80DE;&#x819C;&#x7247;&#x94B3;&#x8BB0;&#x5F55;&#x6280;&#x672F;&#xFF0C;&#x8C03;&#x67E5;&#x4E18;&#x8111; intergeniculate &#x5355;&#x5F20; (IGL) &#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4E2D;&#x7684; HCN3 &#x51FD;&#x6570;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6307;&#x51FA; I(h) &#x8BB0;&#x5F55;&#x4ECE; IGL&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E0D;&#x662F;&#x8179;&#x819D;&#x72B6;&#x6838;&#xFF0C;HCN2(+/+) &#x5C0F;&#x9F20;&#x548C;&#x5927;&#x9F20;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x7F13;&#x6162;&#x548C;&#x88AB;&#x8425;&#x4E0D;&#x533A;&#x5206;&#x5927;&#x5C0F;&#x5199;&#x7684;&#x54EA;&#x4E9B;&#x662F; HCN3 &#x6E20;&#x9053;&#x7684;&#x7279;&#x70B9;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x6CE8;&#x610F;&#x5230;&#x5F3A;&#x5E94;&#x7528;&#x4E3A; HCN3&#xFF0C;&#x4E0E; HCN1 &#x548C; HCN4&#xFF0C;&#x6CA1;&#x6709;&#x6807;&#x7B7E;&#x548C; HCN2 &#x6807;&#x7B7E;&#x53EA;&#x6709;&#x5F88;&#x5F31;&#x3002;HCN2 &#x5220;&#x9664;&#x5E76;&#x6CA1;&#x6709;&#x6539;&#x53D8;&#x9F20;&#x6807; IGL &#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684; I(h) &#x7279;&#x6027;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6570;&#x636E;&#x4E00;&#x8D77;&#x663E;&#x793A; HCN3 &#x901A;&#x9053;&#x9F3B;&#x606F;&#x8089; IGL &#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x751F;&#x6210; I(h)&#x3002;&#x80DE;&#x5185;&#x78F7;&#x8102;&#x9170;&#x808C;&#x9187;-4&#xFF0C;5-&#x4E8C;&#x78F7;&#x9178; (PIP(2)) &#x8F6C;&#x5411; I(h) &#x6FC0;&#x6D3B;&#x66F4;&#x9000;&#x504F;&#x7684;&#x6F5C;&#x529B;&#x548C;&#x52A0;&#x901F;&#x7684;&#x6D3B;&#x5316;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;PIP(2) HCN3 &#x4E0A;&#x8C03;&#x529F;&#x80FD;&#x589E;&#x5F3A;&#x4F4E;&#x95E8;&#x69DB;&#x7206;&#x88C2;&#x5C04;&#x51FB;&#x548C;&#x81EA;&#x53D1;&#x632F;&#x8361; &#xFF1B;&#x76F8;&#x53CD;&#xFF0C;PIP(2) &#x6216; I(h) &#x7684;&#x836F;&#x7406;&#x5757;&#x7684;&#x67AF;&#x7AED;&#x5BFC;&#x81F4;&#x6DF1;&#x523B;&#x7684;&#x5174;&#x594B;&#x6027;&#x6291;&#x5236;&#x3002;&#x7ED3;&#x679C;&#x663E;&#x793A; HCN3 &#x901A;&#x9053; IGL &#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x529F;&#x80FD;&#x8868;&#x8FBE;&#x7684;&#x5185;&#x5728;&#x5174;&#x594B;&#x6027;&#x548C;&#x8282;&#x594F;&#x7206;&#x88C2;&#x5C04;&#x51FB;&#xFF0C;&#x81F3;&#x5173;&#x91CD;&#x8981;&#xFF0C;&#x800C; PIP(2) &#x4F5C;&#x4E3A;&#x5F3A;&#x5927;&#x8C03;&#x5236;&#x5668;&#x7684;&#x6211; (h)-&#x901A;&#x8FC7;&#x5BF9; HCN3 &#x901A;&#x9053;&#x95E8;&#x63A7;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x4F9D;&#x8D56;&#x9879;&#x5C5E;&#x6027;&#x3002;IGL &#x65E2;&#x7136;&#x89C6;&#x4EA4;&#x53C9;&#x4E0A;&#x6838;&#x7684;&#x4E3B;&#x8981;&#x8D21;&#x732E;&#xFF0C;&#x7531; PIP(2) &#x4E2D; IGL &#x8D77;&#x640F;&#x529F;&#x80FD;&#x8C03;&#x8282;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x5F71;&#x54CD;&#x7761;&#x7720;&#x548C;&#x663C;&#x591C;&#x8282;&#x5F8B;&#x3002;

PIP2 &#x4ECB;&#x5BFC; HCN3 &#x901A;&#x9053;&#x95E8;&#x63A7;&#x7684;&#x8282;&#x594F;&#x7206;&#x88C2;&#x5C04;&#x51FB;&#x5728;&#x4E18;&#x8111; intergeniculate &#x5355;&#x5F20;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4E2D;&#x81F3;&#x5173;&#x91CD;&#x8981;&#x3002;

Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels generate a pacemaking current, I(h), which regulates neuronal excitability and oscillatory activity in the brain. Although all four HCN isoforms are expressed in the brain, the functional contribution of HCN3 is unknown. Using immunohistochemistry, confocal microscopy, and whole-cell patch-clamp recording techniques, we investigated HCN3 function in thalamic intergeniculate leaflet (IGL) neurons, as HCN3 is reportedly preferentially expressed in these cells. We observed that I(h) recorded from IGL, but not ventral geniculate nucleus, neurons in HCN2(+/+) mice and rats activated slowly and were cAMP insensitive, which are hallmarks of HCN3 channels. We also observed strong immunolabeling for HCN3, with no labeling for HCN1 and HCN4, and only very weak labeling for HCN2. Deletion of HCN2 did not alter I(h) characteristics in mouse IGL neurons. These data together indicate that the HCN3 channel isoform generated I(h) in IGL neurons. Intracellular phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PIP(2)) shifted I(h) activation to more depolarized potentials and accelerated activation kinetics. Upregulation of HCN3 function by PIP(2) augmented low-threshold burst firing and spontaneous oscillations; conversely, depletion of PIP(2) or pharmacologic block of I(h) resulted in a profound inhibition of excitability. The results indicate that functional expression of HCN3 channels in IGL neurons is crucial for intrinsic excitability and rhythmic burst firing, and PIP(2) serves as a powerful modulator of I(h)-dependent properties via an effect on HCN3 channel gating. Since the IGL is a major input to the suprachiasmatic nucleus, regulation of pacemaking function by PIP(2) in the IGL may influence sleep and circadian rhythms.

PIP2-mediated HCN3 channel gating is crucial for rhythmic burst firing in thalamic intergeniculate leaflet neurons.

Activ&eacute; par une hyperpolarisation cyclique nucl&eacute;otides (HCN) canaux g&eacute;n&eacute;rer un pacemaker actuel, i, qui r&eacute;git l&#39;excitabilit&eacute; neuronale et l&#39;activit&eacute; oscillatoire dans le cerveau. Bien que tous les quatre isoformes HCN sont exprim&eacute;s dans le cerveau, la contribution fonctionnelle de HCN3 est inconnue. Utilisant l&#39;immunohistochimie, microscopie confocale et techniques d&#39;enregistrement patch-clamp de la cellule enti&egrave;re, nous avons &eacute;tudi&eacute; la fonction HCN3 dans les neurones thalamiques brochure intergeniculate (IGL), comme HCN3 est aurait &eacute;t&eacute; pr&eacute;f&eacute;rentiellement exprim&eacute; dans ces cellules. Nous avons observ&eacute; qu&#39;i enregistre de IGL, mais pas ventrale noyau g&eacute;nicul&eacute;, neurones chez des rats et des souris HCN2(+/+) activ&eacute; lentement et ont &eacute;t&eacute; cAMP insensible, qui font la renomm&eacute;e de canaux HCN3. Nous avons &eacute;galement observ&eacute; immunomarquage forte pour HCN3, avec aucun &eacute;tiquetage pour HCN1 et HCN4 et l&#39;&eacute;tiquetage que tr&egrave;s faiblement &agrave; HCN2. Suppression de HCN2 n&#39;alt&egrave;re pas les caract&eacute;ristiques d&#39;i dans les neurones de souris IGL. Ensemble, ces donn&eacute;es indiquent que l&#39;isoforme de canal HCN3 g&eacute;n&eacute;r&eacute; i dans les neurones de l&#39;IGL. Intracellulaire phosphatidylinositol-4, 5-bisphosphate (PIP(2)) d&eacute;cal&eacute; i activation plus d&eacute;polaris&eacute;es potentiels et cin&eacute;tique d&#39;activation acc&eacute;l&eacute;r&eacute;e. Fonction upregulation de HCN3 par PIP(2) augment&eacute;e burst de bas seuil de tir et des oscillations spontan&eacute;es ; &agrave; l&#39;inverse, l&#39;appauvrissement du PIP(2) ou du bloc pharmacologique d&#39;i a entra&icirc;n&eacute; une inhibition profonde de l&#39;excitabilit&eacute;. Les r&eacute;sultats indiquent que l&#39;expression fonctionnelle des canaux HCN3 dans les neurones de l&#39;IGL est cruciale pour l&#39;excitabilit&eacute; intrins&egrave;que et tir de salve rythmique et PIP(2) agit comme un puissant modulateur d&#39;I (h)-propri&eacute;t&eacute;s d&eacute;pendantes via un effet sur le processus de blocage de canal HCN3. Puisque l&#39;IGL est un intrant important vers le noyau suprachiasmatique, r&eacute;gulation de la fonction de PIP(2) dans l&#39;IGL pacemaker peut-&ecirc;tre influencer de sommeil et les rythmes circadiens.

Induite par le PIP2 HCN3 canal Gate est crucial pour la rythmique rafale de tir dans les neurones thalamiques d&eacute;pliant intergeniculate.

Hyperpolarisation aktiviert zyklische Nukleotid-Gating (HCN) Kan&auml;le erzeugen eine aktuelle, Pacemaking I(h), die neuronale Erregbarkeit und Oszillatorische Aktivit&auml;t im Gehirn regelt. Obwohl alle vier HCN-Isoformen im Gehirn exprimiert werden, ist der funktionale Beitrag der HCN3 unbekannt. Verwenden Immunohistochemistry, konfokale Mikroskopie und ganze Zellen Patch-Clamp-Aufnahmetechniken, untersuchten wir HCN3-Funktion im Thalamus intergeniculate Prospekt (IGL) Neuronen, wie HCN3 angeblich bevorzugt in diesen Zellen ausgedr&uuml;ckt wird. Wir beobachteten, dass I(h) IGL registrate, aber nicht ventralen Corpus geniculatum, Neuronen im HCN2(+/+) M&auml;usen und Ratten langsam aktiviert und waren Lager unempfindlich, sind die Markenzeichen des HCN3-Kan&auml;le. Wir beobachteten auch starke Immunolabeling f&uuml;r HCN3, mit keine Kennzeichnung f&uuml;r HCN1 und HCN4, und nur sehr schwache Beschriftung f&uuml;r HCN2. Streichung des HCN2 I(h) Eigenschaften in Maus IGL Neuronen nicht ver&auml;ndern. Diese Daten zeigen zusammen, dass die HCN3-Kanal-Isoform I(h) IGL Neuronen generiert. Intrazellul&auml;re Phosphatidylinositol-4, 5-bisphosphat (PIP(2)) I(h) Aktivierung auf mehr depolarisiert Potenziale und beschleunigten Aktivierung Kinetik verlagert. Hochregulation der HCN3-Funktion durch PIP(2) erg&auml;nzt niedrigschwellige Burst feuern und spontane Oszillationen; Ersch&ouml;pfung der PIP(2) oder pharmakologische Block von I(h) f&uuml;hrte hingegen eine profunde Hemmung der Erregbarkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass funktionaler Ausdruck HCN3 Kan&auml;le in IGL Neuronen entscheidend f&uuml;r die systeminterne Erregbarkeit und rhythmische Platzen Feuern ist und PIP(2) als leistungsf&auml;hige Modulator von I (h dient)-abh&auml;ngigen Eigenschaften &uuml;ber die Beeinflussung der HCN3 Kanal Anspritzung. Da die IGL ein wichtiger Beitrag zum gefundenes Kern ist, kann die Verordnung Pacemaking Funktion von PIP(2) in der IGL Schlaf und circadiane Rhythmen beeinflussen.

PIP2-vermittelte HCN3 Kanal Anspritzung ist entscheidend f&uuml;r rhythmische platzen in Thalamus intergeniculate Prospekt Neuronen feuern.

Hyperpolarization-attivato cyclic nucleotide-gated (HCN) canali di generano una corrente, pacemaking lettera, che regola l&#39;eccitabilit&agrave; neuronale e oscillatorio attivit&agrave; nel cervello. Anche se tutti i quattro isoforme HCN sono espressi nel cervello, l&#39;apporto funzionale di HCN3 &egrave; sconosciuto. Mediante immunoistochimica, microscopia confocale e tecniche di registrazione di cellule intere patch-clamp, abbiamo studiato la funzione HCN3 in neuroni talamo intergeniculate opuscolo (IGL), HCN3 secondo come riferito &egrave; preferenzialmente espressi in queste cellule. Abbiamo osservato che lettera registrata da IGL, ma non ventrale nucleo genicolato, neuroni in ratti e topi HCN2(+/+) attivato lentamente e furono cAMP insensibile, che sono le caratteristiche distintive dei canali HCN3. Abbiamo anche osservato immunomarcatura forte per HCN3, con nessuna etichettatura per HCN1 e HCN4 e solo molto debole di etichettatura per HCN2. Eliminazione di HCN2 non alterava lettera caratteristiche nei neuroni IGL del mouse. Questi dati insieme indicano che l&#39;isoforma di canale HCN3 generato lettera in neuroni IGL. Intracellulare fosfatidilinositolo-4,5-bisfosfato (PIP(2)) spostato lettera attivazione a potenziali depolarizzati di pi&ugrave; e cinetica di attivazione accelerata. Upregulation di HCN3 funzione di PIP(2) aumentata bassa soglia burst firing e oscillazioni spontanee; al contrario, deplezione di PIP(2) o di blocco farmacologico della lettera ha provocato una profonda inibizione dell&#39;eccitabilit&agrave;. I risultati indicano che l&#39;espressione funzionale dei canali HCN3 in neuroni IGL &egrave; cruciale per eccitabilit&agrave; intrinseca e ritmica burst firing, e PIP(2) serve come un potente modulatore dei (h)-Propriet&agrave; dipendente tramite un effetto su HCN3 canale gating. Poich&eacute; il IGL &egrave; un input importante nel nucleo soprachiasmatico, regolamento della funzione di pacemaking di PIP(2) nel IGL possa influenzare sonno e ritmi circadiani.

PIP2-mediata HCN3 canale gating &egrave; cruciale per ritmica burst firing in neuroni talamici opuscolo intergeniculate.

&#x74B0;&#x72B6;&#x30CC;&#x30AF;&#x30EC;&#x30AA;&#x30C1;&#x30C9;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x958B;&#x9589; &#xFF08;HCN&#xFF09; &#x306E;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x3092;&#x904E;&#x5206;&#x6975;&#x6D3B;&#x6027;&#x30DA;&#x30FC;&#x30B9;&#x30E1;&#x30FC;&#x73FE;&#x5728;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x8208;&#x596E;&#x3068;&#x8133;&#x306E;&#x632F;&#x52D5;&#x6D3B;&#x52D5;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B; I(h) &#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E; 4 &#x3064; HCN &#x30A2;&#x30A4;&#x30BD; &#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x8133;&#x3067;&#x8868;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x3001;HCN3 &#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x5BC4;&#x4E0E;&#x306F;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;HCN3 &#x306F;&#x3001;&#x4F1D;&#x3048;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x512A;&#x5148;&#x7684;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30BB;&#x30EB;&#x3067;&#x8868;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x514D;&#x75AB;&#x7D44;&#x7E54;&#x5316;&#x5B66;&#x3001;&#x5171;&#x7126;&#x70B9;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3001;&#x5168;&#x7D30;&#x80DE;&#x30D1;&#x30C3;&#x30C1;&#x30AF; &#x30E9;&#x30F3;&#x30D7;&#x8A18;&#x9332;&#x6280;&#x8853;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x8996;&#x5E8A; intergeniculate &#x30EA;&#x30FC;&#x30D5;&#x30EC;&#x30C3;&#x30C8; (IGL) &#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B; HCN3 &#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x8ABF;&#x3079;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F; I(h) IGL &#x304B;&#x3089;&#x8A18;&#x9332;&#x304C;&#x306A;&#x3044;&#x8179;&#x5074;&#x819D;&#x3001;HCN2(+/+) &#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3; &#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x306B;&#x3086;&#x3063;&#x304F;&#x308A;&#x3068;&#x30AD;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D7;&#x3092;&#x533A;&#x5225;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x3001;HCN3 &#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x7279;&#x5FB4;&#x3042;&#x308B;&#x3044;&#x305F;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x5F37;&#x3044; ha &#x967D;&#x6027;&#x53CD;&#x5FDC; HCN3 &#x306E;&#x306A;&#x3044; HCN1 &#x3068; HCN4&#x3001;&#x30E9;&#x30D9;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068; HCN2 &#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x3060;&#x3051;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x5F31;&#x3044;&#x30E9;&#x30D9;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3002;&#x524A;&#x9664; HCN2 &#x306E;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9; IGL &#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B; I(h) &#x7279;&#x6027;&#x306F;&#x5909;&#x308F;&#x308A;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;&#x4E00;&#x7DD2;&#x306B; HCN3 &#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB; &#x30A2;&#x30A4;&#x30BD; I(h) IGL &#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x751F;&#x6210;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x30DB;&#x30B9;&#x30D5;&#x30A1;&#x30C1;&#x30B8;&#x30EB;&#x30A4;&#x30CE;&#x30B7;&#x30C8;&#x30FC;&#x30EB; 4, 5-&#x30D3;&#x30B9;&#x30EA;&#x30F3;&#x9178; (&#x3088;&#x308A;&#x7121;&#x504F;&#x5149;&#x96FB;&#x4F4D;&#x3068;&#x52A0;&#x901F;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x30AB;&#x30A4;&#x30CD;&#x30C6;&#x30A3;&#x30AF;&#x30B9;&#x306B;&#x3001;PIP(2)) &#x30B7;&#x30D5;&#x30C8; I(h) &#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3002;HCN3 &#x30A2;&#x30C3;&#x30D7;&#x30EC;&#x30AE;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x95A2;&#x6570; PIP(2) &#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x62E1;&#x5F35;&#x73FE;&#x5B9F;&#x611F;&#x306E;&#x4F4E;&#x95BE;&#x5024;&#x306E;&#x30D0;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8;&#x767A;&#x706B;&#x3084;&#x81EA;&#x767A;&#x7684;&#x632F;&#x52D5;;&#x9006;&#x306B;&#x3001;PIP(2) &#x307E;&#x305F;&#x306F; I(h) &#x306E;&#x85AC;&#x7406;&#x7684;&#x306A;&#x30D6;&#x30ED;&#x30C3;&#x30AF;&#x306E;&#x67AF;&#x6E07;&#x306F;&#x8208;&#x596E;&#x6027;&#x306E;&#x6DF1;&#x9060;&#x306A;&#x6291;&#x5236;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3002;HCN3 &#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB; IGL &#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x767A;&#x73FE;&#x306F;&#x672C;&#x8CEA;&#x7684;&#x306A;&#x8208;&#x596E;&#x6027;&#x3068;&#x30EA;&#x30BA;&#x30DF;&#x30AB;&#x30EB;&#x306A;&#x30D0;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8;&#x767A;&#x706B;&#x306E;&#x91CD;&#x5927;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3068; PIP(2) &#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3001;&#x79C1;&#x306F; &#xFF08;h&#xFF09; &#x306E;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x5909;&#x8ABF;&#x5668;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x793A;&#x5506;-&#x4F9D;&#x5B58;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D1;&#x30C6;&#x30A3;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066; HCN3 &#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB; &#x30B2;&#x30FC;&#x30C8;&#x958B;&#x9589;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x3002;IGL &#x8996;&#x4EA4;&#x53C9;&#x4E0A;&#x6838;&#x3078;&#x306E;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x5165;&#x529B;&#x3067;&#x3059;&#x306E;&#x3067;&#x3001;&#x30DA;&#x30FC;&#x30B9;&#x30E1;&#x30FC;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3001;IGL &#x3067; PIP(2) &#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x7761;&#x7720;&#x3068;&#x6982;&#x65E5;&#x30EA;&#x30BA;&#x30E0;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Pip 2 &#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x6D3B;&#x6027;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x305F; HCN3 &#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB; &#x30B2;&#x30FC;&#x30C6;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x8996;&#x5E8A; intergeniculate &#x30EA;&#x30FC;&#x30D5;&#x30EC;&#x30C3;&#x30C8; &#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x767A;&#x706B;&#x30EA;&#x30BA;&#x30DF;&#x30AB;&#x30EB;&#x306A;&#x30D0;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;

&#xC8FC;&#xAE30;&#xC801;-&#xB274;&#xD074;&#xB808;&#xC624;&#xD2F0;&#xB4DC; (HCN) &#xCC44;&#xB110; hyperpolarization &#xD65C;&#xC131;&#xD654; pacemaking &#xD604;&#xC7AC;, &#xC2E0;&#xACBD; &#xD765;&#xBD84; &#xBC0F; &#xB1CC; &#xC9C4;&#xB3D9; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC870;&#xC808; &#xD558;&#xB294; i(h)&#xB97C; &#xC0DD;&#xC131; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBAA8;&#xB4E0; 4 &#xAC1C;&#xC758; HCN isoforms &#xB450;&#xB1CC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD45C;&#xD604; &#xB418;&#xB294;, &#xBE44;&#xB85D; hcn3&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC801; &#xAE30;&#xC5EC;&#xB3C4; &#xC54C; &#xC218; &#xC788;&#xB2E4;.&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. HCN3 &#xC18C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xD558;&#xBA74; &#xC6B0;&#xC120;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C;&#xC774; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xD45C;&#xD604; &#xB418; thalamic intergeniculate &#xC804;&#xB2E8;&#xC9C0; (IGL) &#xB274;&#xB7F0;&#xC5D0;&#xC11C; HCN3 &#xD568;&#xC218;&#xB97C; &#xC870;&#xC0AC; &#xAE30;&#xC220;, confocal &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95; &#xBC0F; &#xC804;&#xCCB4; &#xC140; &#xD328;&#xCE58; &#xD074;&#xB7A8;&#xD504; &#xAE30;&#xB85D; &#xD558;&#xB294; &#xAE30;&#xC220;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC6B0;&#xB9AC;. &#xC6B0;&#xB9AC; I(h) IGL&#xC5D0;&#xC11C; &#xAE30;&#xB85D; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xD558;&#xC9C0; &#xBCF5; &#xBD80; geniculate &#xD575; HCN2(+/+) &#xC950; &#xBC0F; &#xC950;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xCC9C;&#xCC9C;&#xD788; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xD558; &#xACE0;&#xB294; HCN3 &#xCC44;&#xB110;&#xC758; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC744; &#xAD6C;&#xBD84; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xB294;, &#xCEA0;&#xD504; &#xD588;&#xB2E4; &#xAD00;&#xCC30; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB610;&#xD55C; HCN1 &#xBC0F; HCN4, &#xB77C;&#xBCA8; &#xC5C6;&#xC74C; hcn2&#xC5D0;&#xB9CC; &#xC544;&#xC8FC; &#xC57D;&#xD55C; &#xB77C;&#xBCA8;&#xC640; HCN3&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC15;&#xD55C; immunolabeling&#xB97C; &#xAD00;&#xCC30;. HCN2 &#xC0AD;&#xC81C; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; IGL &#xB274;&#xB7F0;&#xC5D0;&#xC11C; I(h) &#xD2B9;&#xC131;&#xC744; &#xBCC0;&#xACBD; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC558;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xB294; &#xD568;&#xAED8; HCN3 &#xCC44;&#xB110; isoform IGL &#xB274;&#xB7F0; I(h) &#xC0DD;&#xC131;&#xC744; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC138;&#xD3EC;&#xB0B4; phosphatidylinositol 4, 5-bisphosphate (PIP(2)) I(h) &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xB354; depolarized &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xACFC; &#xAC00;&#xC18D;&#xB41C; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860;&#xC744; &#xC774;&#xB3D9;. PIP(2) HCN3 Upregulation &#xAE30;&#xB2A5; &#xC99D;&#xAC15; &#xB0AE;&#xC740; &#xC784;&#xACC4;&#xAC12; &#xBC84;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xBC1C;&#xC0AC; &#xD558; &#xACE0; &#xC790;&#xBC1C;&#xC801;&#xC778; &#xC9C4;&#xB3D9;; &#xBC18;&#xB300;&#xB85C;, PIP(2) &#xB610;&#xB294; i(h)&#xC758; &#xC57D;&#xB9AC;&#xD559; &#xC801;&#xC778; &#xBE14;&#xB85D;&#xC758; &#xACE0;&#xAC08; &#xACB0;&#xACFC; &#xD765;&#xBD84;&#xC758; &#xC2EC;&#xC624;&#xD55C; &#xC800;&#xD574;. &#xACB0;&#xACFC; &#xD45C;&#xC2DC; IGL &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; HCN3 &#xCC44;&#xB110;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC801; &#xD45C;&#xD604;&#xC740; &#xBCF8;&#xC9C8;&#xC801;&#xC778; &#xD765;&#xBD84; &#xBC0F; &#xB9AC;&#xB4EC; &#xBC84;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xBC1C;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD558; &#xACE0; PIP(2) &#xB098; (h)&#xC758; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xBCC0;&#xC870;&#xAE30; &#xC5ED;&#xD560;-HCN3 &#xCC44;&#xB110; &#xAC8C;&#xC774;&#xD305;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC885;&#xC18D; &#xC18D;&#xC131;. IGL suprachiasmatic &#xD575;&#xC744; &#xC8FC;&#xC694; &#xC785;&#xB825; &#xC774;&#xAE30; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0;, pacemaking &#xD568;&#xC218;&#xB294; IGL&#xC5D0; PIP(2)&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xADDC;&#xC81C; circadian &#xB9AC;&#xB4EC;&#xACFC; &#xC218; &#xBA74;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE60; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

HCN3 &#xCC44;&#xB110; &#xAC8C;&#xC774;&#xD305; PIP2-&#xC911;&#xC7AC; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;&#xC740; &#xB9AC;&#xB4EC; &#xBC84;&#xC2A4;&#xD2B8; thalamic intergeniculate &#xC804;&#xB2E8;&#xC9C0; &#xB274;&#xB7F0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Hiperpolarizaci&oacute;n c&iacute;clicos nucle&oacute;tido-bloqueado (HCN) canales activados generan un pacemaking actual, I(h), que regula la excitabilidad neuronal y la actividad oscilatoria en el cerebro. Aunque todos cuatro isoformas HCN se expresan en el cerebro, la contribuci&oacute;n funcional de HCN3 es desconocida. Mediante inmunohistoqu&iacute;mica, microscop&iacute;a confocal y t&eacute;cnicas de grabaci&oacute;n de c&eacute;lulas completas de patch-clamp, investigamos la funci&oacute;n HCN3 en las neuronas tal&aacute;micas folleto intergeniculate (IGL), como HCN3 al parecer se expresa preferentemente en estas c&eacute;lulas. Observamos que I(h) registrado de IGL, pero no ventral n&uacute;cleo geniculado, neuronas en ratones de hcn2(+/+) y ratas activado lentamente y fueron campo insensible, que son caracter&iacute;sticas distintivas de los canales de HCN3. Tambi&eacute;n observamos fuerte inmunomarcaci&oacute;n para HCN3, con no etiquetado para HCN1 y HCN4 y s&oacute;lo muy d&eacute;bil para HCN2. Eliminaci&oacute;n de HCN2 no alter&oacute; las caracter&iacute;sticas I(h) en neuronas de rat&oacute;n IGL. Juntos, estos datos indican que la isoforma de canal de HCN3 genera I(h) en las neuronas de la IGL. Fosfatidilinositol-4, 5-bifosfato intracelular (PIP(2)) desplazado I(h) activaci&oacute;n m&aacute;s despolarizados potenciales y cin&eacute;tica de activaci&oacute;n acelerada. Funci&oacute;n de regulaci&oacute;n al alza de HCN3 por PIP(2) aumentada explosi&oacute;n de bajo umbral de disparo y oscilaciones espont&aacute;neas; por el contrario, agotamiento de PIP(2) o bloqueo farmacol&oacute;gico de I(h) dio lugar a una inhibici&oacute;n profunda de excitabilidad. Los resultados indican que la expresi&oacute;n funcional de los canales de HCN3 en las neuronas de la IGL es crucial para la excitabilidad intr&iacute;nseca y disparo de explosi&oacute;n r&iacute;tmica, y PIP(2) sirve como un potente modulador de I (h)-dependientes propiedades mediante un efecto sobre el control de canal de HCN3. Puesto que la IGL es un aporte importante al n&uacute;cleo supraquiasm&aacute;tico, regulaci&oacute;n de la funci&oacute;n de pacemaking de PIP(2) en la IGL influyen en sue&ntilde;o y los ritmos circadianos.

PIP2 mediada por HCN3 canal compuerta es crucial para la explosi&oacute;n r&iacute;tmica en las neuronas tal&aacute;micas folleto intergeniculate.

&#x567B;&#x5511; (TZDs&#xFF09; &#x7528;&#x4E8E;&#x6CBB;&#x7597; 2 &#x578B;&#x7CD6;&#x5C3F;&#x75C5;&#x60A3;&#x8005;&#x3002;&#x5176;&#x5178;&#x578B;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x88AB;&#x4ECB;&#x5BFC;&#x7684;&#x8FC7;&#x6C27;&#x5316;&#x7269;&#x9176;&#x4F53;&#x589E;&#x6B96;&#x7269;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x53D7;&#x4F53; &gamma; (PPAR&gamma;) &#x8F6C;&#x5F55;&#x56E0;&#x5B50;&#x7684;&#x6FC0;&#x6D3B;&#x3002;&#x9664;&#x4E86;&#x4ECB;&#x5BFC;&#x57FA;&#x56E0;&#x6D3B;&#x5316;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#xFF0C;TZDs &#x5BFC;&#x81F4;&#x6025;&#x6027;&#x3001; &#x5404;&#x79CD;&#x819C;&#x8FD0;&#x8F93;&#x8FC7;&#x7A0B;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x8F6C;&#x8FD0;&#xFF0C;&#x72EC;&#x7ACB;&#x4E8E;&#x8F6C;&#x5F55;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x548C;&#x5B83;&#x4EEC;&#x6539;&#x53D8;&#x4E0D;&#x540C;&#x7EC4;&#x7684;&#x819C;&#x86CB;&#x767D;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x79BB;&#x5B50;&#x901A;&#x9053;&#x7684;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x504F;&#x79BB;&#x76EE;&#x6807;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x4F9D;&#x636E;&#x662F;&#x672A;&#x77E5;&#x7684;&#x4F46; TZDs &#x662F;&#x758F;&#x6C34;&#x6027;/&#x4E24;&#x4EB2;&#x548C;&#x5438;&#x9644;&#x5230;&#x53CC;&#x5C42;&#x6C34;&#x63A5;&#x53E3;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x5C06;&#x6539;&#x53D8;&#x53CC;&#x5C42;&#x5C5E;&#x6027;&#xFF0C;&#x4E5F;&#x5C31;&#x662F;&#x8BF4; TZDs &#x53CC;&#x5C42;&#x4ECB;&#x5BFC;&#x673A;&#x5236;&#x53EF;&#x80FD;&#x6539;&#x53D8;&#x819C;&#x86CB;&#x767D;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x56E0;&#x6B64;&#x63A2;&#x8BA8;&#x662F;&#x5426; TZDs &#x6539;&#x53D8;&#x8102;&#x8D28;&#x53CC;&#x5C42;&#x5C5E;&#x6027;&#x8DB3;&#x4EE5;&#x5C06;&#x9065;&#x611F;&#x7684;&#x53CC;&#x5C42;&#x8DE8;&#x8D8A;&#x86CB;&#x767D;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7528;&#x79CD;&#x6297;&#x83CC;&#x7D20; (gA) &#x6E20;&#x9053;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x63A2;&#x6D4B;&#x5668;&#x3002;TZDs &#x6539;&#x53D8;&#x53CC;&#x5C42;&#x5F39;&#x6027;&#x6027;&#x8D28;&#x4E0E;&#x6548;&#x529B;&#xFF0C;&#x4E0E;&#x5B83;&#x4EEC;&#x7684;&#x76F8;&#x4F3C;&#x6027;&#x4E3A; PPAR&gamma; &#x5E76;&#x4E0D;&#x76F8;&#x5173;&#x3002;&#x5728;&#x90A3;&#x91CC;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x6539;&#x53D8; gA &#x901A;&#x9053;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x6D53;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x4E5F;&#x6539;&#x53D8;&#x7535;&#x538B;&#x4F9D;&#x8D56;&#x6027;&#x94A0;&#x901A;&#x9053;&#xFF0C;&#x751F;&#x4EA7; prepulse &#x4F9D;&#x8D56;&#x5F53;&#x524D;&#x6291;&#x5236;&#x548C;&#x8D85;&#x6781;&#x5316; shift &#x7A33;&#x6001;&#x706D;&#x6D3B;&#x66F2;&#x7EBF;&#x4E2D;&#x7684;&#x51FD;&#x6570;&#x3002;&#x706D;&#x6D3B;&#x66F2;&#x7EBF;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684; TZDs &#x548C;&#x5176;&#x4ED6;&#x4EB2;&#x53EF;&#x53E0;&#x52A0;&#x7684; gA &#x901A;&#x9053;&#x4E00;&#x751F;&#x4E2D;&#x7ED8;&#x5236;&#x5B83;&#x4EEC;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x51FD;&#x6570;&#x6240;&#x505A;&#x7684;&#x66F4;&#x6539;&#x3002;&#x6210;&#x8102;&#x53CC;&#x5C42; TZDs &#x7684;&#x5206;&#x914D;&#x7CFB;&#x6570;&#x662F;&#x7528;&#x7B49;&#x6E29;&#x6EF4;&#x5B9A;&#x91CF;&#x70ED;&#x6CD5;&#x6765;&#x8861;&#x91CF;&#x7684;&#x3002;&#x6700;&#x6709;&#x529B;&#x7684;&#x53CC;&#x5C42;&#x4FEE;&#x9970;&#x7B26;&#xFF0C;&#x66F2;&#x683C;&#x5217;&#x916E;&#xFF0C;&#x6539;&#x53D8;&#x5728;&#x4E34;&#x5E8A;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x6E38;&#x79BB;&#x6D53;&#x5EA6; &#xFF1B; &#x53CC;&#x5C42;&#x5C5E;&#x6027;&#x81F3;&#x5C11;&#x6709;&#x70C8;&#x6027;&#x7684;&#x53CC;&#x5C42;&#x4FEE;&#x9970;&#x7B26;&#xFF0C;&#x5421;&#x683C;&#x5217;&#x916E;&#x548C;&#x7F57;&#x683C;&#x5217;&#x916E;&#xFF0C;&#x4E0D;&#x8FD9;&#x6837;&#x505A;&#x3002;&#x4E0E;&#x5176;&#x4ED6; TZDs &#x6D4B;&#x8BD5;&#xFF0C;&#x4E0D;&#x540C;&#x8D5B;&#x683C;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x758F;&#x6C34;&#x7684;&#x9634;&#x79BB;&#x5B50;&#xFF0C;&#x5E76;&#x7531;&#x591A;&#x4E2A;&#x673A;&#x5236;&#x6539;&#x53D8; gA &#x5355;&#x4F53;-&#x4E8C;&#x805A;&#x4F53;&#x5E73;&#x8861;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7684;&#x836F;&#x7269;&#xFF0C;&#x4E00;&#x4E2A;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x7FA4;&#x4F53;&#x7684;&#x4E00;&#x4E9B;&#x504F;&#x79BB;&#x76EE;&#x6807;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x53EF;&#x80FD;&#x673A;&#x5236;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5F3A;&#x8C03;&#x63A2;&#x8BA8;&#x53CC;&#x5C42;&#x7684;&#x5019;&#x9009;&#x836F;&#x7269;&#x5728;&#x836F;&#x7269;&#x5F00;&#x53D1;&#x7684;&#x65E9;&#x671F;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x6027;&#x3002;

&#x589E;&#x654F;&#x5242;&#x80F0;&#x5C9B;&#x7D20;&#x589E;&#x654F;&#x5242;&#x6539;&#x53D8;&#x8102;&#x8D28;&#x53CC;&#x5C42;&#x5C5E;&#x6027;&#x548C;&#x7535;&#x538B;&#x4F9D;&#x8D56;&#x6027;&#x94A0;&#x901A;&#x9053;&#x529F;&#x80FD;&#xFF1A; &#x836F;&#x7269;&#x53D1;&#x73B0;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;

The thiazolidinediones (TZDs) are used in the treatment of diabetes mellitus type 2. Their canonical effects are mediated by activation of the peroxisome proliferator-activated receptor Î³ (PPARÎ³) transcription factor. In addition to effects mediated by gene activation, the TZDs cause acute, transcription-independent changes in various membrane transport processes, including glucose transport, and they alter the function of a diverse group of membrane proteins, including ion channels. The basis for these off-target effects is unknown, but the TZDs are hydrophobic/amphiphilic and adsorb to the bilayer-water interface, which will alter bilayer properties, meaning that the TZDs may alter membrane protein function by bilayer-mediated mechanisms. We therefore explored whether the TZDs alter lipid bilayer properties sufficiently to be sensed by bilayer-spanning proteins, using gramicidin A (gA) channels as probes. The TZDs altered bilayer elastic properties with potencies that did not correlate with their affinity for PPARÎ³. At concentrations where they altered gA channel function, they also altered the function of voltage-dependent sodium channels, producing a prepulse-dependent current inhibition and hyperpolarizing shift in the steady-state inactivation curve. The shifts in the inactivation curve produced by the TZDs and other amphiphiles can be superimposed by plotting them as a function of the changes in gA channel lifetimes. The TZDs' partition coefficients into lipid bilayers were measured using isothermal titration calorimetry. The most potent bilayer modifier, troglitazone, alters bilayer properties at clinically relevant free concentrations; the least potent bilayer modifiers, pioglitazone and rosiglitazone, do not. Unlike other TZDs tested, ciglitazone behaves like a hydrophobic anion and alters the gA monomer-dimer equilibrium by more than one mechanism. Our results provide a possible mechanism for some off-target effects of an important group of drugs, and underscore the importance of exploring bilayer effects of candidate drugs early in drug development.

Thiazolidinedione insulin sensitizers alter lipid bilayer properties and voltage-dependent sodium channel function: implications for drug discovery.

Les thiazolidinediones (TZD) sont utilis&#xE9;s dans le traitement du diab&#xE8;te sucr&#xE9; de type 2. Leurs effets canoniques sont m&#xE9;di&#xE9;s par l&#x26;#39;activation du prolif&#xE9;rateurs de peroxysomes r&#xE9;cepteur activ&#xE9; &#x3B3; (PPARy) facteur de transcription. En plus des effets induits par l&#x26;#39;activation des g&#xE8;nes, les TZD provoquer aigu&#xEB;s, la transcription ind&#xE9;pendantes des changements dans divers processus de transport membranaire, y compris le transport du glucose, et ils modifient la fonction d&#x26;#39;un groupe diversifi&#xE9; de prot&#xE9;ines membranaires, y compris les canaux ioniques. La base de ces effets hors-cible est inconnue, mais les TZD sont hydrophobes / amphiphile et s&#x26;#39;adsorbent &#xE0; l&#x26;#39;interface bicouche-eau, ce qui va modifier les propri&#xE9;t&#xE9;s bicouche, ce qui signifie que les TZD peut alt&#xE9;rer la fonction des prot&#xE9;ines membranaires par des m&#xE9;canismes faisant intervenir bicouche. Nous avons donc cherch&#xE9; &#xE0; savoir si les TZD modifier les propri&#xE9;t&#xE9;s bicouches lipidiques suffisamment pour &#xEA;tre d&#xE9;tect&#xE9;e par une bicouche couvrant prot&#xE9;ines, en utilisant la gramicidine A (gA) canaux en tant que sondes. Les TZD modifi&#xE9; bicouche propri&#xE9;t&#xE9;s &#xE9;lastiques avec des puissances qui ne correspondaient pas &#xE0; leur affinit&#xE9; pour PPARy. &#xC0; des concentrations o&#xF9; ils modifi&#xE9;s gA canal de fonction, ils ont &#xE9;galement modifi&#xE9; la fonction des canaux sodiques voltage-d&#xE9;pendants, la production d&#x26;#39;un inhibition prepulse-d&#xE9;pendante actuelle et hyperpolarisant d&#xE9;placement de la courbe d&#x26;#39;inactivation l&#x26;#39;&#xE9;tat d&#x26;#39;&#xE9;quilibre. Les variations de la courbe d&#x26;#39;inactivation produite par les autres amphiphiles TZD et peut &#xEA;tre superpos&#xE9;e par les trac&#xE9; en fonction des variations de la dur&#xE9;e de vie de canal gA. Les coefficients de partage des TZD dans des bicouches lipidiques ont &#xE9;t&#xE9; mesur&#xE9;es en utilisant la calorim&#xE9;trie de titration isotherme. Le modificateur bicouche plus puissant, la troglitazone, modifie les propri&#xE9;t&#xE9;s bicouches &#xE0; des concentrations cliniquement pertinentes gratuits; les moins puissants, modificateurs de bicouches pioglitazone et la rosiglitazone, ne le font pas. La diff&#xE9;rence TZD autres test&#xE9;s, la ciglitazone se comporte comme un anion hydrophobe et modifie la gA monom&#xE8;re-dim&#xE8;re d&#x26;#39;&#xE9;quilibre par plus d&#x26;#39;un m&#xE9;canisme. Nos r&#xE9;sultats fournissent un m&#xE9;canisme possible pour certains effets hors-cible d&#x26;#39;un groupe important de m&#xE9;dicaments, et soulignent l&#x26;#39;importance d&#x26;#39;explorer les effets de bicouches m&#xE9;dicaments candidats au d&#xE9;but de d&#xE9;veloppement de m&#xE9;dicaments.

Sensibilisateurs &#xE0; l&#x26;#39;insuline thiazolidinedione modifier les propri&#xE9;t&#xE9;s bicouche lipidique et d&#xE9;pendant de la tension de fonction canal sodium: Implications pour la d&#xE9;couverte du m&#xE9;dicament

Thiazolidinediones (TZDs) werden bei der Behandlung von Diabetes Mellitus Typ 2 verwendet. Ihre kanonische Effekte werden durch Aktivierung des Transkriptionsfaktors Peroxisome Proliferator-aktivierter Rezeptor &gamma; (PPAR&gamma;) vermittelt. Neben Wirkungen von Genaktivierung vermittelt die TZDs verursachen akute, Transkription-unabh&auml;ngige &Auml;nderungen in verschiedenen Membran-Transportprozesse, einschlie&szlig;lich Glukose Transport, und &auml;ndern sie die Funktion einer vielf&auml;ltigen Gruppe von Membranproteinen, einschlie&szlig;lich Ionenkan&auml;le. Die Grundlage f&uuml;r diese Effekte aus den Zielgruppen ist unbekannt, aber die TZDs sind hydrophob/AMPHIPHILE und adsorbieren der Bilayer-Wasser-Schnittstelle, die Bilayer Eigenschaften &auml;ndern wird, was bedeutet, dass die TZDs Membrane Protein-Funktion durch Bilayer-vermittelten Mechanismen ver&auml;ndern k&ouml;nnen. Wir daher untersucht, ob die TZDs &auml;ndern Lipid Bilayer Eigenschaften genug, um durch Bilayer-spanning empfunden werden Proteine, wobei Gramicidin A (gA) Kan&auml;le als Sonden. Die TZDs ver&auml;ndert Bilayer elastisch mit Potenzen, die nicht mit ihrer Affinit&auml;t f&uuml;r PPAR&gamma; korrelieren. Bei Konzentrationen, wo sie gA-Kanal-Funktion ver&auml;ndert, ver&auml;ndert sie auch die Funktion der Spannung-abh&auml;ngigen Natrium-Kan&auml;le, produzieren eine aktuelle Prepulse-abh&auml;ngige-Hemmung und hyperpolarizing Verschiebung in der station&auml;ren Inaktivierung-Kurve. Die Verschiebungen in der Inaktivierung-Kurve von der TZDs produziert, und andere Amphiphiles durch plotten sie als Funktion der &Auml;nderungen in gA Kanal Lebenszeiten &uuml;berlagert werden k&ouml;nnen. Die TZDs&#39; Partition Koeffizienten in Lipid-Doppelschichten wurden mit Isothermischer Titrierung Kalorimetrie vermessen. Der st&auml;rkste Bilayer-Modifizierer, Troglitazone, &auml;ndert Bilayer Eigenschaften bei klinisch relevanten freien Konzentrationen; die wenigsten potente Bilayer-Modifizierer, Pioglitazon und Rosiglitazon, nicht. Im Gegensatz zu anderen TZDs getestet Ciglitazone verh&auml;lt sich wie eine hydrophobe Anion und &auml;ndert das gA Monomer-Dimer Gleichgewicht durch mehr als einen Mechanismus. Unsere Ergebnisse stellen einen m&ouml;glichen Mechanismus f&uuml;r einige Effekte aus den Zielgruppen eine wichtige Gruppe von Drogen, und unterstreichen die Bedeutung der Erforschung Bilayer Effekte der Kandidat Drogen fr&uuml;h in der Medikamentenentwicklung.

Thiazolidinedione Insulin Sensibilisatoren Lipid Bilayer Eigenschaften und Spannung-abh&auml;ngigen Natrium-Kanal-Funktion &auml;ndern: Implikationen f&uuml;r Drogeentdeckung.

I tiazolidinedioni (TZDs) sono usati nel trattamento del diabete mellito di tipo 2. Loro effetti canonici sono mediati dall&#39;attivazione del fattore di trascrizione di peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) &gamma;. Oltre agli effetti mediati dall&#39;attivazione del gene, la TZDs causare acuta, trascrizione-indipendente cambia in vari processi di trasporto di membrana, compreso il trasporto del glucosio, e alterano la funzione di un gruppo eterogeneo di proteine di membrana, compreso le scanalature dello ione. Alla base di questi effetti fuori bersaglio &egrave; sconosciuta, ma la TZDs sono idrofobi/anfifili e adsorbimento all&#39;interfaccia acqua-doppio strato, che modificher&agrave; la propriet&agrave; doppio strato, significa che il TZDs pu&ograve; alterare la funzione della proteina di membrana da meccanismi mediati da doppio strato. Abbiamo quindi esplorato se il TZDs alterare Propriet&agrave; doppio strato lipidico sufficientemente per essere percepito da doppio strato-spanning proteine, usando un (gA) canali Gramicidina come sonde. Il TZDs alterato le propriet&agrave; elastico doppio strato con potenze che ha fatto non correlano con la loro affinit&agrave; per PPAR. A concentrazioni dove hanno alterato la funzione canale gA, hanno anche modificato la funzione dei canali del sodio voltaggio-dipendenti, producendo un&#39;inibizione della corrente prepulse-dipendente e hyperpolarizing spostamento della curva di inattivazione di steady-state. Gli spostamenti della curva di inattivazione prodotto dalla TZDs e altri anfifili possono essere sovrapposti riportando in funzione dei cambiamenti nella vita del canale gA. I coefficienti di partizione dei TZDs in lipidici sono stati misurati mediante calorimetria isotermica di titolazione. Il pi&ugrave; potente modificatore doppio strato, troglitazone, Altera propriet&agrave; doppio strato a concentrazioni clinicamente rilevanti libere; i modificatori di doppio strato meno potenti, pioglitazone e rosiglitazone, non lo fanno. A differenza di altri TZDs testato, ciglitazone si comporta come un anione idrofobico e altera l&#39;equilibrio di dimero-monomero gA da pi&ugrave; di un meccanismo. I nostri risultati forniscono un meccanismo possibile per alcuni effetti fuori bersaglio di un importante gruppo di farmaci e sottolineano l&#39;importanza di esplorare gli effetti di doppio strato di candidati farmaci presto nello sviluppo del farmaco.

Sensibilizzatori insulina Thiazolidinedione alterano Propriet&agrave; doppio strato lipidico e funzione di canale del sodio voltaggio-dipendenti: implicazioni per la scoperta della droga.

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(TZDs) thiazolidinediones &#xB2F9;&#xB1E8;&#xBCD1; mellitus &#xD0C0;&#xC785;-2&#xC758; &#xCE58;&#xB8CC;&#xC5D0; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xC815;&#xC2DD; &#xD6A8;&#xACFC; peroxisome proliferator &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; &gamma; (PPAR&gamma;)&#xC758; &#xC804;&#xC0AC; &#xC778;&#xC790;&#xB97C; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xD558; &#xC5EC; &#xC911;&#xC7AC; &#xAC83;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xD558; &#xC5EC; &#xC911;&#xC7AC; &#xD558;&#xB294; &#xD6A8;&#xACFC; &#xC774;&#xC678;&#xC5D0; TZDs &#xC6D0;&#xC778; &#xAE09;&#xC131; &#xD558; &#xACE0; &#xC804;&#xC0AC; &#xB3C5;&#xB9BD;&#xC801;&#xC778; &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xC218;&#xC1A1;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778; &#xC804;&#xC1A1; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCC0;&#xACBD; &#xB9C9; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;, &#xC774;&#xC628; &#xCC44;&#xB110;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xBCC0;&#xACBD;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC624;&#xD504; &#xB300;&#xC0C1; &#xD6A8;&#xACFC; &#xB300; &#xD55C; &#xAE30;&#xCD08;&#xB294; &#xC54C; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; TZDs &#xC18C;&#xC218; &#xC131;/amphiphilic&#xB294; adsorb bilayer &#xC18D;&#xC131; &#xBCC0;&#xACBD;, bilayer &#xBB3C; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4; &#xC758;&#xBBF8;&#xB294; TZDs bilayer &#xC911;&#xC7AC; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xB9C9; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xBCC0;&#xACBD;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xBD80;&#xB294; TZDs bilayer &#xC2A4;&#xD328;&#xB2DD; &#xD558; &#xC5EC; &#xAC10;&#xC9C0;&#xB97C; &#xCDA9;&#xBD84;&#xD788; &#xC9C0;&#xC9C8; bilayer &#xC18D;&#xC131;&#xC744; &#xBCC0;&#xACBD;&#xD560; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xD0D0;&#xD5D8; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;, &#xD504;&#xB85C;&#xBE0C;&#xB85C; gramicidin (gA) &#xCC44;&#xB110;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;. TZDs PPAR&gamma;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC790;&#xC2E0;&#xC758; &#xC120;&#xD638;&#xB3C4;&#xC640; &#xAD00;&#xB828; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC740; potencies bilayer &#xD0C4;&#xC131; &#xC18D;&#xC131; &#xBCC0;&#xACBD;. &#xB18D;&#xB3C4; &#xC5B4;&#xB514; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC774; gA &#xCC44;&#xB110; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xBCC0;&#xACBD;, &#xADF8;&#xB4E4;&#xC740; &#xB610;&#xD55C; &#xC0DD;&#xC0B0; prepulse &#xC885;&#xC18D; &#xC804;&#xB958; &#xC5B5;&#xC81C;&#xC640; hyperpolarizing &#xC815;&#xC0C1; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xBE44;&#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xACE1;&#xC120;&#xC5D0; &#xBCC0;&#xD654; &#xC804;&#xC555; &#xC885;&#xC18D; &#xB098;&#xD2B8;&#xB968; &#xCC44;&#xB110;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5; &#xBCC0;&#xACBD;. &#xBE44;&#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xACE1;&#xC120;&#xC5D0; &#xAD50;&#xB300;&#xB294; TZDs &#xC81C;&#xC791;&#xD55C; &#xBC0F; &#xB2E4;&#xB978; amphiphiles gA &#xCC44;&#xB110; &#xC218;&#xBA85;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCC0;&#xACBD;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC73C;&#xB85C; &#xD50C;&#xB86F; &#xD558; &#xC5EC; &#xACB9;&#xCCD0;&#xC9C4; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. TZDs&#39; &#xD30C;&#xD2F0;&#xC158; &#xACC4;&#xC218; &#xC9C0;&#xC9C8; bilayers&#xB85C; &#xB4F1;&#xC628; &#xC801;&#xC815; &#xC5F4; &#xB7C9;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xCE21;&#xC815; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC784;&#xC0C1; &#xAD00;&#xB828; &#xBB34;&#xB8CC; &#xB18D;&#xB3C4;; bilayer &#xC18D;&#xC131;&#xC744; &#xBCC0;&#xACBD; &#xD558;&#xB294; &#xAC00;&#xC7A5; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; bilayer &#xD55C;&#xC815;&#xC790;, troglitazone, pioglitazone &#xBC0F; rosiglitazone, &#xCD5C;&#xC18C;&#xD55C; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; bilayer &#xD55C;&#xC815;&#xC790;&#xB294; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8;&#xB97C; &#xB2E4;&#xB978; TZDs &#xB2EC;&#xB9AC; ciglitazone &#xC18C;&#xC218; &#xC131; &#xC74C;&#xC774;&#xC628; &#xCC98;&#xB7FC; &#xB3D9;&#xC791; &#xD558; &#xACE0; &#xD558;&#xB098; &#xC774;&#xC0C1;&#xC758; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC870;&#xC9C0;&#xC544; &#xB2E8;&#xC704;&#xCCB4; dimer &#xD3C9;&#xD615; &#xBCC0;&#xACBD;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xC57D;&#xBB3C;&#xC758; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC758; &#xC77C;&#xBD80; &#xB300;&#xC0C1; &#xC624;&#xD504; &#xD6A8;&#xACFC; &#xB300; &#xD55C; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558; &#xACE0; bilayer &#xD6A8;&#xACFC; &#xC57D;&#xBB3C; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xCD08;&#xAE30;&#xC5D0; &#xD6C4;&#xBCF4; &#xC57D;&#xBB3C;&#xC758; &#xD0D0;&#xAD6C;&#xC758; &#xC911;&#xC694;&#xC131;&#xC744; &#xBC11;&#xC904;.

Thiazolidinedione &#xC778;&#xC290;&#xB9B0; sensitizers &#xC9C0;&#xC9C8; bilayer &#xC18D;&#xC131; &#xBC0F; &#xC804;&#xC555; &#xC885;&#xC18D; &#xB098;&#xD2B8;&#xB968; &#xCC44;&#xB110; &#xAE30;&#xB2A5; &#xBCC0;&#xACBD;: &#xC57D;&#xBB3C; &#xBC1C;&#xACAC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC758;&#xBBF8;.

Las tiazolidinedionas (TZD) se utilizan en el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 2. Sus efectos can&#xF3;nicos est&#xE1;n mediadas por la activaci&#xF3;n de la proliferaci&#xF3;n de peroxisomas activados por los receptores &#x3B3; (PPAR) factor de transcripci&#xF3;n. Adem&#xE1;s de los efectos mediados por la activaci&#xF3;n de los genes, las TZD provocar graves, independientemente de transcripci&#xF3;n cambios en los diferentes procesos de transporte de membrana, incluyendo el transporte de glucosa, y alterar la funci&#xF3;n de un grupo diverso de prote&#xED;nas de membrana, incluyendo los canales i&#xF3;nicos. La base para estos efectos fuera de objetivo se desconoce, pero las TZD son hidrof&#xF3;bicos / anfif&#xED;lica y absorber a la interfaz de doble capa de agua, lo que alterar&#xE1; las propiedades de doble capa, lo que significa que las TZD pueden alterar la funci&#xF3;n de prote&#xED;nas de membrana de dos capas mediante mecanismos mediados. Por lo tanto, si las TZD explorado alterar las propiedades de l&#xED;pidos bicapa suficiente como para ser detectada por bicapa-que abarca las prote&#xED;nas, utilizando gramicidina A (GA) canales como sondas. Las TZD alterado bicapa propiedades el&#xE1;sticas con potencias que no se correlacionan con su afinidad por el PPAR. A concentraciones alteradas donde gA la funci&#xF3;n del canal, sino que tambi&#xE9;n altera la funci&#xF3;n de los canales de sodio dependientes de voltaje, produciendo una inhibici&#xF3;n de la corriente de prepulso hiperpolarizante-dependiente y cambio en la curva de inactivaci&#xF3;n en estado estacionario. Los cambios en la curva de inactivaci&#xF3;n producida por las TZD y otros anf&#xED;filos pueden superponerse por el trazado de ellas como una funci&#xF3;n de los cambios en GA vidas de canal. Coeficientes de partici&#xF3;n de las TZD en bicapas lip&#xED;dicas se midieron mediante calorimetr&#xED;a de titulaci&#xF3;n isot&#xE9;rmica. El modificador de dos capas m&#xE1;s potente, troglitazona, altera las propiedades de doble capa en las concentraciones libres cl&#xED;nicamente relevantes, los modificadores de menos potentes de doble capa, la pioglitazona y rosiglitazona, no. A diferencia de otros TZD ensayados, ciglitazona se comporta como un ani&#xF3;n hidr&#xF3;fobo y altera la gA mon&#xF3;mero-d&#xED;mero equilibrio por m&#xE1;s de un mecanismo. Nuestros resultados proporcionan un mecanismo posible para algunos de los efectos fuera del objetivo de un grupo importante de medicamentos, y subrayan la importancia de explorar los efectos de doble capa de los f&#xE1;rmacos candidatos al principio de desarrollo de f&#xE1;rmacos.

Los sensibilizadores de insulina Tiazolidindiona alterar las propiedades de la bicapa lip&#xED;dica y de tensi&#xF3;n dependiente de la funci&#xF3;n de sodio Canal: Implicaciones para el Descubrimiento de Medicamentos

R. Lea Sanford

Department of Physiology and Biophysics

Weill Cornell Medical College

Gramicidin-based Fluorescence Assay; for Determining Small Molecules Potential for Modifying Lipid Bilayer Properties

R. Lea Sanford

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Physiology and Biophysics

Weill Cornell Medical College

Gramicidin-based Fluorescence Assay; for Determining Small Molecules Potential for Modifying Lipid Bilayer Properties

Department of Physiology and Biophysics