大电导钙激活钾通道在子宫平滑肌中的作用及其调控机制

　　1.2  BKCa通道的生理特性  在不同种类的细胞中，BKCa通道的功能各不相同。在神经元及骨骼肌细胞上BKCa主要参与动作电位快后超极化的形成和神经递质的释放从而引起神经元冲动的发放；在平滑肌细胞包括血管平滑肌及子宫平滑肌等，则参与维持膜电位及调节肌紧张等生理过程。随着膜片钳技术的发展应用，BKCa通道的电生理学特性渐渐得以明确。该通道显示出一个约200pS的单通道大电导，表现为钙离子激活及电压依赖并存的特性：当细胞内钙离子浓度达到微摩尔时，其β亚单位才发挥钙敏感活性，使通道能在给予较小的去极化电压时开放；反之，如果细胞内钙离子浓度很低，β亚单位失去功能（对钙失敏），则通道只能呈现单纯电压门控通道活性，需要很大的去极化电压使其开放［8］。通道可被IBTX（iberiotoxin)、四乙铵（tetroethylammanium,TEA)、钡（Ba）、蝎毒素（charybodotoxin)和桩蛋白（paxilline)等BK特异性阻断剂所阻断［9，10］。

　　2  几种影响BKCa通道的蛋白激酶及其调控机制

　　蛋白激酶是BKCa通道活性潜在且重要的直接调控者，其可调节通道对生理膜电位及细胞内Ca2+的浓度的敏感性。

　　2.1  影响BKCa通道的蛋白激酶

　　2.1.1  PKA  PKA是第一个被提出对平滑肌BKCa通道活性有影响的蛋白激酶。PKA可影响BKCa通道的动力学而不影响其电导力。通过减少通道关闭的时间常数，同时增加通道开放的时间常数，从而起到增强BKCa通道的活性。不论PKA浓度在10～500nM还是PKA活性在0.01～50.00u/ml（活性在5～20u/ml常被采用），均可以观察到BKCa通道活性的变化。Liu等［11］的研究也提示在绝大部分哺乳动物的平滑肌中，PKA的激活可增强细胞膜BKCa通道的活性。

　　2.1.2  PKG  第二个对平滑肌BKCa通道的活性有影响的蛋白激酶是PKG［12］。当PKG浓度在80～900nm或活性在300～5000u/ml时，可以观察到BKCa通道活性的增强。有趣的是，在非妊娠妇女的子宫平滑肌中，PKG和PKA可使BKCa通道活性下降约85%，而剩下的约15%的BKCa通道活性提高了，然而在妊娠妇女的子宫平滑肌中观察到了相反的结果［13］。这些结果提示我们，在同一组织的不同时期，PKG等蛋白激酶对于通道的作用是不一样的，因此，我们考虑可能同本文前面所提及的BKCa通道的α、β亚单位的构象变化相关。

　　2.1.3  PKC  尽管在平滑肌中，当PKC活性为0.1～1.0u/ml时可抑制BKCa通道，但目前PKC对于BKCa通道的作用还没有更进一步的研究。

　　2.2  蛋白激酶调节BKCa通道的可能机制

　　2.2.1  ATP酶的作用  提供一个磷酸基团的ATP酶，可用于PKG/PKA对BKCa通道的激活。尽管有报道ATP对BKCa通道有直接抑制作用，但后来发现是由于ATP对钙离子的螯合作用所致。因此，目前认为ATP不会抑制BKCa通道的活性。此外，一些研究观察到，激活BKCa通道的是ATP酶而非在无酶溶液中的ATP。且ATP酶的这一效应不能被非水解的ATP类似物AMT-PNP仿效，而可以被PKA抑制剂清除及被磷酸酶抑制剂增强，提示通道的激活不是由于ATP酶自身而是通过该通道相关的一种激酶作用的。相对照的，在许多研究中，在浓度低于1mM时，ATP及ATP酶均不能影响BKCa通道活性。因此考虑，ATP酶及ATP对于平滑肌的BKCa通道活性没有直接的作用，激活作用仅发生于当一种通道相关的激酶存在于该离体的膜片中时。

　　2.2.2  cAMP及cGMP的作用  尽管cAMP及cGMP可分别激活PKA及PKG，但这些环核苷酸也可能直接作用于BKCa通道。在人子宫平滑肌中，BKCa通道的活性可被500μM的8-氯苯硫代cGMP增强，但其作用可被环核苷酸依赖的激酶所消除，提示一种通道相关的激酶可引起该效应［14］。在大多数研究中，应用高达500μM的cAMP或100μM的cGMP不能改变BKCa通道的活性。因此，在大多数研究中，生理浓度的cAMP及cGMP对BKCa通道没有直接作用，这些环核苷酸的效应可能反映在通道相关激酶的激活上。

　　2.2.3  蛋白激酶的作用  应用蛋白激酶作用于缺乏ATP

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