The Human Ether-a-go-go-related Gene (hERG) Potassium Channel Represents an Unusual Target for Protease-mediated Damage
Notice bibliographique
Résumé
The human ether-a-go-go-related gene (hERG) encodes the pore-forming subunit of the rapidly activating delayed rectifier potassium channel (IKr), which is important for cardiac repolarization. Dysfunction of hERG causes long QT syndrome and sudden death, which occur in patients with cardiac ischemia. Cardiac ischemia is also associated with activation, up-regulation, and secretion of various proteolytic enzymes. Here, using whole-cell patch clamp and Western blotting analysis, we demonstrate that the hERG/IKr channel was selectively cleaved by the serine protease, proteinase K (PK). Using molecular biology techniques including making a chimeric channel between protease-sensitive hERG and insensitive human ether-a-go-go (hEAG), as well as application of the scorpion toxin BeKm-1, we identified that the S5-pore linker of hERG is the target domain for proteinase K cleavage. To investigate the physiological relevance of the unique susceptibility of hERG to proteases, we show that cardiac ischemia in a rabbit model was associated with a reduction in mature ERG expression and an increase in the expression of several proteases, including calpain. Using cell biology approaches, we found that calpain-1 was actively released into the extracellular milieu and cleaved hERG at the S5-pore linker. Using protease cleavage-predicting software and site-directed mutagenesis, we identified that calpain-1 cleaves hERG at position Gly-603 in the S5-pore linker of hERG. Clarification of protease-mediated damage of hERG extends our understanding of hERG regulation. Damage of hERG mediated by proteases such as calpain may contribute to ischemia-associated QT prolongation and sudden cardiac death.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».