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자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
한국분자세포생물학회 Molecules and Cells Molecules and Cells 제43권 제6호
발행연도
2020.1
수록면
572 - 580 (9page)

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Transient receptor potential ankyrin 1 from rattlesnakes (rsTRPA1) and boas (bTRPA1) was previously proposed to underlie thermo-sensitive infrared sensing based on transcript enrichment in infrared-sensing neurons and hyper-thermosensitivity expressed in Xenopus oocytes. It is unknown how these TRPA1s show thermosensitivities that overwhelm other thermoreceptors, and why rsTRPA1 is more thermosensitive than bTRPA1. Here, we show that snake TRPA1s differentially require Ca2+ for hyper-thermosensitivity and that predisposition to cytosolic Ca2+ potentiation correlates with superior thermosensitivity. Extracellularly applied Ca2+ upshifted the temperature coefficients (Q10s) of both TRPA1s, for which rsTRPA1, but not bTRPA1, requires cytosolic Ca2+. Intracellular Ca2+ chelation and substitutive mutations of the conserved cytosolic Ca2+-binding domain lowered rsTRPA1 thermosensitivity comparable to that of bTRPA1. Thapsigargin-evoked Ca2+ or calmodulin little affected rsTRPA1 activity or thermosensitivity, implying the importance of precise spatiotemporal action of Ca2+. Remarkably, a single rattlesnake-mimicking substitution in the conserved but presumably dormant cytosolic Ca2+-binding domain of bTRPA1 substantially enhanced thermosensitivity through cytosolic Ca2+ like rsTRPA1, indicating the capability of this single site in the determination of both cytosolic Ca2+ dependence and thermosensitivity. Collectively, these data suggest that Ca2+ is essential for the hyper-thermosensitivity of these TRPA1s, and cytosolic potentiation by permeating Ca2+ may contribute to the natural variation of infrared senses between rattlesnakes and boas.

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Andersson, D. A. / 2008 / Transient receptor potential A1 is a sensory receptor for multiple products of oxidative stress / J. Neurosci 28:2485~2494 google schola Bakken, G. S. / 2007 / The imaging properties and sensitivity of the facial pits of pitvipers as determined by optical and heattransfer analysis / J. Exp. Biol 210(Pt 16):2801~2810 google schola Bullock, T. H. / 1957 / The anatomy of the infra-red sense organ in the facial pit of pit vipers / J. Cell Sci 98:219~234 google schola Campbell, A. L. / 2002 / Biological infrared imaging and sensing / Micron 33:211~225 google schola Chang, A. / 2018 / A calmodulin C-lobe Ca2+-dependent switch governs Kv7 channel function / Neuron 97:836~852.e6 google schola

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