Abstract
To characterize the SR Ca-release channel protein complex of crustacean, $^{45}Ca-release,\;[^3H]ryanodine$ binding, and immunoblot studies were carried out in the crayfish and/or lobster skeletal sarcoplasmic reticulum. Bmax and affinity of crayfish SR to ryanodine were lower than those of lobster SR. AMP (5mM) increased $[^3H]ryanodine$ binding significantly in both vesicles (P<0.05). $Mg^{2+}$(5mM) or tetracaine(1mM) inhibited $[^3H]ryanodine$ binding significantly in both vesicles (P<0.001), but ruthenium red $(10\;{\mu}M)$ inhibited it moderately. In SDS polyacrylamide gel electrophoretic analysis of crayfish SR vesicles, there was a high molecular weight band that showed similar mobility with Ca-release channel protein of lobster skeletal SR, but more rapid mobility (HMWBr) than that of rabbit skeletal SR (HMWBS). Immunoblot analysis showed that polyclonal Ab to lobster skeletal SR Ca-release channel protein was react with HMWBr of crayfish skeletal SR, but not with that of HMWBs of rabbit skeletal SR. ^{45}Ca-release from crayfish skeletal SR vesicles was increased by the increase of extravesicular calcium from $1{\mu}M$ to 1mM. This Ca-release phenomenon was similar, but more sensitive in the low concentration of $Ca^{2+}$, compared to that from lobster SR vesicles. AMP (5mM) or caffeine (10mM) did not affect to $^{45}Ca-release.\;^{45}Ca-release$ was inhibited slightly ($3{\sim}8%\;by\;Mg^{2+}$) (5mM) or tetracaine (1mM), and moderately (23%) by high concentration of ruthenium red $(300\;{\mu}M)$. From the above results, it is suggested that SR Ca-release channel protein of crustacean has different properties from that of the rabbit, and similar properties between crayfish and lobster in functional and immunological aspects, but Ca-release via crayfish channel may be more sensitive to calcium.
갑각류 골격근의 SR에서 칼슘유리 channel protein complex의 성격을 규명하기 위해 민물가재 및/또는 바다가재의 SR vesicles을 분리하여 $^{45}Ca$ 유리, $[^3H]ryanodine$결합, 및 immunoblot 실험을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1.민물가재 SR의 $[^3H]ryanodine$결합 실험에서 민물가재 SR의 maximal binding site및 affinity모두 바다가재에서 보다 낮았으나, high affinity binding site이었다. Extravesicles 칼슘농도를 증가시켰을 때 $[^3H]ryanodine$결합은 약간 증가되었으나, AMP나 AMP와 caffeine을 동시에 첨가하였을 때는 현저히 증가되었다(p<0.05). 이런 증가 현상은 $MgCl_2$나 tetracaine으로 유의성 있게 억제되었으나(p<0.001), ruthenium red에 의해서는 약간 억제되었다. 2.민물가재 SR을 전기영동하였을 때 바다가재의 ryanodine receptor band (HMWBr)와 비슷하나 포유류의 것(HMWBS) 보다는 약간 빠른 mobility를 나타낸다. 3.바다가재 HMWBr에 대한 polyclonal Ab를 이용한 민물가재, 바다가재 및 토끼 골격근의 칼슘유리 channel간의 면역학적 교차반응에서 민물가재와 바다가재의 칼슘유리 channel 간에는 교차반응이 있었으나, 포유류의 것과는 아무런 반응이 없었다. 4.민물가재 SR에서 $^{45}Ca$유리는 extravesicles의 칼슘농도 증가에 따라서 증가되었고, 낮은 외부 칼슘 농도에서 바다가재 보다 빠르게 일어났으나, AMP와 caffeine에 의해 영향을 받지 않았고, $MgCl_2$와 tetracaine으로 약간($3{\sim}8%$) 그리고 고농도의 ruthenium red로 중등도(23%) 억제되었다. 이상의 실험성적으로 갑각류 칼슘유리 channel protein은 포유류의 것과는 기능적으로나 면역학적으로 매우 다른 특징을 가지고 있고, 민물가재와 바다가재 칼슘유리 channel은 서로 유사한 특징을 갖지만, 민물가재의 칼슘유리 channel이 바다가재의 것보다 외부칼슘에 예민한 기능을 갖는 것으로 사료된다.
(Department of Pharmacology, Chungnam University, College of Medicine)
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