Các osmolyte hữu cơ betaine và proline được vận chuyển bởi một hệ thống chung trong các phôi chuột giai đoạn trước cấy ghép

Journal of Cellular Physiology - Tập 210 Số 1 - Trang 266-277 - 2007
Mohamed‐Kheir Idris Anas1, Mary‐Anne Hammer1, Michael Lever2, Jo‐Ann L. Stanton3, Jay M. Baltz4,5,1
1Hormones, Growth and Development Program, Ottawa Health Research Institute, Ottawa, Ontario, Canada
2Biochemistry Unit, Canterbury Health Laboratories, Christchurch, New Zealand
3Department of Anatomy and Structural Biology, University of Otago, Medical School, Dunedin, New Zealand
4Departments of Cellular and Molecular Medicine, University of Ottawa, Ottawa, Ontario, Canada
5Departments of Obstetrics and Gynecology (Division of Reproductive Medicine), University of Ottawa, Ottawa, Ontario, Canada

Tóm tắt

Tóm tắtBetaine và proline bảo vệ các phôi chuột tiền cấy ghép khỏi tình trạng tăng độ thẩm thấu và giảm thể tích tế bào, điều này ngụ ý rằng chúng có thể hoạt động như các osmolyte hữu cơ. Tuy nhiên, hệ thống vận chuyển trung gian cho sự tích tụ của chúng trong trứng đã thụ tinh và các phôi sớm vẫn chưa được biết đến, và các b transporter osmolite hữu cơ đã được xác định trước đó cũng không thể giải thích cho việc vận chuyển của chúng. Ở đây, chúng tôi báo cáo rằng có một thành phần vận chuyển riêng biệt có thể bão hòa được chia sẻ bởi betaine và proline trong các phôi chuột 1 tế bào. Một loạt các chất ức chế có tác động gần như giống hệt nhau lên sự vận chuyển của cả betaine và proline qua hệ thống này. Ngoài ra, các giá trị Ki cho sự ức chế đối kháng của việc vận chuyển betaine và proline khoảng 100–300 µM, tương tự như giá trị Km (khoảng 200–300 µM) cho sự vận chuyển của chúng, và cả hai có tốc độ vận chuyển tối đa (Vmax) tương tự. Các giá trị Ki cho sự ức chế việc vận chuyển betaine và proline bởi dimethylglycine cũng tương tự (khoảng 2 mM), càng củng cố thêm việc cả hai cơ chất được vận chuyển thông qua một hệ thống vận chuyển duy nhất. Cuối cùng, việc vận chuyển betaine và proline đều cần Na+ và Cl−. Các dữ liệu này nhất quán với một hệ thống vận chuyển betaine/proline đơn lẻ, yêu cầu Na+ và Cl− trong các phôi chuột 1 tế bào. Trong khi betaine chỉ được vận chuyển qua một hệ thống bão hòa duy nhất, chúng tôi tìm thấy một lộ trình vận chuyển proline bổ sung, ít dễ nhận ra hơn, không nhạy cảm với betaine, nhạy cảm với Na+, và bị ức chế bởi alanine, leucine, cysteine và methionine. Hơn nữa, chúng tôi đã chứng minh rằng betaine, giống như proline, có mặt trong vòi trứng chuột và do đó có thể hoạt động như một cơ chất sinh lý. Cuối cùng, sự tích tụ của cả betaine và proline gia tăng với tình trạng tăng độ thẩm thấu, nhất quán với vai trò khả năng của chúng như các osmolyte hữu cơ trong các phôi sớm. J. Cell. Physiol. 210: 266–277, 2007. © 2006 Wiley‐Liss, Inc.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1146/annurev.bi.49.070180.005041

10.1006/bbrc.2001.4729

10.1016/S0070-2153(01)52009-8

10.1002/mrd.1080340406

10.1016/0012-1606(74)90199-7

10.1042/BJ20051273

10.1007/s00424-003-1064-5

10.1095/biolreprod56.6.1550

10.1016/S0093-691X(01)00532-5

10.1016/0896-6273(92)90206-S

Fremeau RT, 1996, A novel nonopioid action of enkephalins: Competitive inhibition of the mammalian brain high affinity L‐proline transporter, Mol Pharmacol, 49, 1033

Galli A, 1999, L‐proline and L‐pipecolate induce enkephalin‐sensitive currents in human embryonic kidney 293 cells transfected with the high‐affinity mammalian brain L‐proline transporter, J Neurosci, 19, 6290, 10.1523/JNEUROSCI.19-15-06290.1999

10.1007/BF01868535

Guerin JF, 1995, Techniques de rÕcolte et aminogrammes des liquides tubaire et folliculaire chez les femelles domestiques, Revue Med Vet, 146, 805

10.1095/biolreprod.104.033324

Hallows KR, 1994, Cellular and Molecular Physiology of Cell Volume Regulation, 3

10.1002/mrd.10088

10.1016/j.theriogenology.2005.01.004

10.1530/jrf.0.0740077

10.1016/j.bbrc.2005.08.048

10.1007/s00424-003-1146-4

10.1095/biolreprod60.4.964

10.1042/BJ20050100

10.1016/0955-0674(95)80002-6

10.1159/000016269

10.1530/jrf.0.0910543

10.1002/mrd.1080310305

10.1016/0076-6879(93)25012-Q

10.1016/S0005-2736(99)00085-1

10.1046/j.1471-4159.1998.71051785.x

Pastor‐Anglada M, 1996, Long‐term osmotic regulation of amino acid transport systems in mammalian cells, Amino Acids, 11, 135, 10.1007/BF00813857

10.1007/s00232-003-2041-9

10.1146/annurev.nutr.19.1.217

Shafqat S, 1995, Human brain‐specific L‐proline transporter: Molecular cloning, functional expression, and chromosomal localization of the gene in human and mouse genomes, Mol Pharmacol, 48, 219

10.1002/jcp.20284

10.1073/pnas.2334537100

10.1007/BF01870696

Stevens BR, 1987, Kinetics of the intestinal brush border proline (Imino) carrier, J Biol Chem, 262, 6546, 10.1016/S0021-9258(18)48276-2

10.1016/j.aca.2005.10.060

10.1016/j.chroma.2005.11.123

10.1074/jbc.M413027200

10.1016/B978-012714510-5/50005-2

10.1095/biolreprod64.1.1

Van Winkle LJ, 1985, Na+‐dependent transport of basic, zwitterionic, and bicyclic amino acids by a broad‐scope system in mouse blastocysts, J Biol Chem, 260, 12118, 10.1016/S0021-9258(17)38994-9

10.1016/0005-2736(88)90185-X

10.1016/0005-2736(90)90101-S

10.1016/0005-2736(90)90100-3

10.1002/jez.1402530211

10.1074/jbc.M112012200

10.1126/science.7112124

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Cellular Physiology

Tập 210 Số 1

266-277

Thông tin tác giả