Intracellular location of KATP channels and sulphonylurea receptors in the pancreatic β-cell: New targets for oral antidiabetic agents

Current Medicinal Chemistry

Volumn 11, Issue 20, 2004, Pages 2707-2716

  Quesada, I ^a   Soria, Bernat ^b,c  

^a University of Washington   (United States)

^b MIGUEL HERNÁNDEZ UNIVERSITY   (Spain)

^c NATIONAL UNIVERSITY HOSPITAL   (Singapore)

Author keywords

ATP dependent K+ channel; Diabetes; Intracellular organelles; Sulphonylureas

Indexed keywords

4 AMINOPYRIDINE; 4,4' DIISOTHIOCYANATOSTILBENE 2,2' DISULFONIC ACID; 5 HYDROXYDECANOIC ACID; ABC TRANSPORTER; ADENOSINE TRIPHOSPHATE; BENZOIC ACID DERIVATIVE; CROMAKALIM; DIAZOXIDE; DRUG RECEPTOR; GLIBENCLAMIDE; GLICLAZIDE; INSULIN; MULTIDRUG RESISTANCE PROTEIN; NICORANDIL; ORAL ANTIDIABETIC AGENT; PHENYLALANINE DERIVATIVE; PINACIDIL; POTASSIUM CHANNEL; SULFONYLUREA DERIVATIVE; SULPHONYLUREA RECEPTOR; TAMOXIFEN; TOLBUTAMIDE; TRANSMEMBRANE CONDUCTANCE REGULATOR; UNCLASSIFIED DRUG; ANTIDIABETIC AGENT; INWARDLY RECTIFYING POTASSIUM CHANNEL; MEMBRANE PROTEIN; MITOCHONDRIAL K(ATP) CHANNEL; SULFONYLUREA RECEPTOR;

CELL FUNCTION; CELL MEMBRANE; CELL NUCLEUS; CELL ORGANELLE; DIABETES MELLITUS; DOSE RESPONSE; DRUG BINDING SITE; DRUG MECHANISM; DRUG RECEPTOR BINDING; DRUG STRUCTURE; DRUG TARGETING; ENDOPLASMIC RETICULUM; GOLGI COMPLEX; HUMAN; INSULIN RELEASE; MITOCHONDRION; PANCREAS ISLET BETA CELL; PROTEIN FUNCTION; PROTEIN LOCALIZATION; PROTEIN STRUCTURE; REVIEW; SECRETORY GRANULE; SIGNAL TRANSDUCTION; ANIMAL; DRUG DELIVERY SYSTEM; DRUG EFFECT; INTRACELLULAR FLUID; METABOLISM; METHODOLOGY; ORAL DRUG ADMINISTRATION; PANCREAS ISLET;

ADMINISTRATION, ORAL; ANIMALS; ATP-BINDING CASSETTE TRANSPORTERS; DRUG DELIVERY SYSTEMS; HUMANS; HYPOGLYCEMIC AGENTS; INTRACELLULAR FLUID; ISLETS OF LANGERHANS; MEMBRANE PROTEINS; POTASSIUM CHANNELS; POTASSIUM CHANNELS, INWARDLY RECTIFYING; RECEPTORS, DRUG;

EID: 4544379339     PISSN: 09298673     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/0929867043364379     Document Type: Review

References (100)

1. Prentki, M.; Matchinsky, F.M. Physiol. Rev., 1987, 67, 1185.
2. Emilien, G.; Maloteaux, J.M.; Ponchon, M. Pharmacol. Ther., 1999, 81, 37.
3. Ashcroft, F.M.; Harrison, D.E.; Ashcroft, SJ. Nature, 1984, 312, 446.
4. Valdeolmillos, M.; Nadal, A.; Contreras, D.; Soria, B. J. Physiol., 1992, 455, 173.
5. Henquin, J.C. Diabetologia, 1992, 35, 907.
6. Carpentier, J.L.; Sawano, F.; Ravazzola, M.; Malaisse, W.J. Diabetologia, 1986, 29, 259.
7. Ozanne, S.E.; Guest, P.C.; Hutton, J.C.; Hales, CN. Diabetologia, 1995, 38, 277.
8. Makhina, E. N.; Nichols, C.G. J. Biol. Chem., 1998, 273, 3369.
9. John, S. A.; Monck, J. R.; Weiss, J. N.; Ribalet, B. J. Physiol., 1998, 510, 333.
10. Flatt, P.R.; Shibier, O.; Szecowka, J.; Berggren, P.O. Diabete. Metab., 1994, 20, 157.
11. Eliasson, L.; Renstrom, E.; Ammala, C.; Berggren, P.O.; Bertorello, A.M.; Bokvist, K.; Chibalin, A.; Deeney, J.T.; Flatt, P.R.; Gabel, J.; Gromada, J.; Larsson, O.; Lindstrom, P.; Rhodes, C.J.; Rorsman, P. Science, 1996, 271, 813.
12. Martin, F.; Pintor J.; Rovira J.M.; Miras-Portugal, M.C; Soria B. FASEB J., 1998, 12, 1499.
13. Ropero, A.B; Fuentes, E.; Rovira, J.M.; Ripoll, C.; Soria, B.; Nadal, A. J. Physiol., 1999, 521, 397.
14. Misler, S.; Falke, L.C.; Gillis, K.; McDaniel, M.L. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1986, 83, 7119.
15. Rorsman, P.; Ammala, C.; Berggren, P.O.; Bokvist, K.; Larsson, O. EMBO J, 1992, 11, 2877.
16. Santos, R.M.; Rosario, L.M.; Nadal, A.; Garcia-Sancho, J.; Soria, B.; Valdeolmillos, M. Pflügers Arch., 1991, 418, 417.
17. Valdeolmillos, M.; Santos, R.M.; Contreras, D.; Soria, B.; Rosario, L.M. FEBS Lett 259: 19-23, 1989.
18. Bokvist, K.; Eliasson, L.; Ammala, C.; Renstrom, E.; Rorsman, P. EMBO J., 1995, 14, 50.
19. Nadal, A.; Quesada, I.; Soria, B. J. Physiol., 1999, 517, 85.
20. Quesada, I; Nadal, A.; Soria, B. Diabetes, 1999, 48, 2390.
21. Gilon, P.; Shepherd, R.M.; Henquin, J.C. J. Biol. Chem., 1993, 268, 22265.
22. Barbosa, R.M.; Silva, A.M.; Tome, A.R.; Stamford, J.A.; Santos, R.M.; Rosario, L.M. J. Physiol., 1998, 510, 135.
23. Dean, P.M.; Matthews, E.K. Nature, 1968, 219, 389.
24. Henquin, J.C. Diabetologia, 1980, 18, 151.
25. Sturgess, N.C.; Ashford, M.L.; Cook, D.L.; Hales, C.N. Lancet, 1985, 2, 474.
26. Ashcroft, F.M.; Gribble, F.M. Diabetologia, 1999, 42, 903.
27. Sturgess, N.C.; Kozlowski, R.Z.; Carrington, C.A.; Hales, C.N.; Ashford, M.L. Br. J. Pharmacol., 1988, 95, 83.
28. Garrino, M.G.; Schmeer, W.; Nenquin, M.; Meissner, H.P.; Henquin, J.C. Diabetologia, 1985, 28, 697.
29. Schwanstecher, C.; Meyer, M.; Schwanstecher, M.; Panten, U. Br. J. Pharmacol., 1998, 123, 1023.
30. Schwanstecher, M.; Sieverding, C.; Dorschner, H.; Gross, I.; Aguilar-Bryan, L.; Schwanstecher, C.; Bryan, J. EMBO J, 1998, 17, 5529.
31. Huopio, H.; Reimann, F.; Ashfield, R.; Komulainen, J.; Lenko, H.L.; Rahier, J.; Vauhkonen, I; Kere, J.; Laakso, M.; Ashcroft, F.; Otonkoski, T. J. Clin. Invest., 2000, 106, 897.
32. Aguilar-Bryan, L.; Nichols, C.G.; Wechsler, S.W.; Clement, J.P.; Boyd, A.E.; Gonzalez, G.; Herrera-Sosa, H.; Nguy, K.; Bryan, J.; Nelson, D.A. Science, 1995, 268, 423.
33. Inagaki, N.; Gonoi, T.; Clement, J.P.; Namba, N.; Inazawa, J.; Gonzalez, G.; Aguilar-Bryan, L.; Seino, S.; Bryan, J. Science, 1995, 270, 1166.
34. Matsuo, M.; Tanabe, K.; Kioka, N.; Amachi, T.; Ueda, K. J. Biol. Chem., 2000, 275, 28757.
35. Matsuo, M.; Kioka, N.; Amachi, T.; Ueda, K. J. Biol. Chem., 1999, 274, 37479.
36. Bienengraeber, M.; Alekseev, A.E.; Abraham, M.R.; Carrasco, A.J.; Moreau, C.; Vivaudou, M.; Dzeja, P.P.; Terzic, A. FASEB J., 2000, 14, 1943.
37. Gribble, F.M.; Tucker, S.J.; Ashcroft, F.M. EMBO J., 1997, 16, 1145.
38. Dunne, M.J.; Petersen, O.H. FEBS Lett., 1986, 208, 59.
39. Ueda, K.; Matsuo, M.; Tanabe, K.; Morita, K.; Kioka, N.; Amachi, T. Biochim. Biophys. Acta., 1999, 1461, 305.
40. Babenko, A.P.; Gonzalez, G.; Bryan, J. FEBS Lett., 1999, 459, 367.
41. Barg, S.; Renstrom, E.; Berggren, P.O.; Bertorello, A.; Bokvist, K.; Braun, M.; Eliasson, L.; Holmes, W.E.; Kohler, M.; Rorsman, P.; Thevenod, F. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1999, 96, 5539.
42. Thevenod, F. Am. J. Physiol. Cell Physiol., 2002, 283, C651.
43. Barg, S.; Huang, P.; Eliasson, L.; Nelson, D.J.; Obermuller, S.; Rorsman, P.; Thevenod, F.; Renstrom, E. J. Cell Sci., 2001, 114, 2145.
44. Renstrom, E.; Barg, S.; Thevenod, F.; Rorsman, P. Diabetes, 2002, 51, S33.
45. Eliasson, L.; Ma, X.; Renstrom, E.; Barg, S.; Berggren, P.O.; Galvanovskis, J.; Gromada, J.; Jing, X.; Lundquist, I.; Salehi, A.; Sewing, S.; Rorsman, P. J. Gen. Physiol., 2003, 121, 181.
46. Barg, S.; Eliasson, L.; Renstrom, E.; Rorsman, P. Diabetes, 2002, 51, S74.
47. Renstrom, E.; Ivarsson, R.; Shears, S.B. J. Biol. Chem., 2002, 277, 26717.
48. Braun, M., Anderie, I. & Thévenod, F. (1997) FEBS Letters 411, 255-259.
49. Thevenod, F.; Hildebrandt, J.P.; Striessnig, J.; de Jonge, H.R.; Schulz, I. J. Biol. Chem., 1996, 271, 3300.
50. Hoy, M.; Olsen, H.L.; Bokvist, K.; Buschard, K.; Barg, S.; Rorsman, P.; Gromada, J. J. Physiol., 2000, 527, 109.
51. O'Rourke, B. J. Physiol., 2000, 529, 23.
52. Garlid, K.D. Biochim. Biophys. Acta., 1996, 1275, 123.
53. Inoue, I.; Nagase, H.; Kishi, K.; Higuti, T. Nature, 1991, 352, 244.
54. Paucek, P.; Mironova, G.; Mahdi, F.; Beavis, A.D.; Woldegiorgis, G.; Garlid, K.D. J. Biol. Chem., 1992, 267, 26062.
55. Yarov-Yarovoy, V.; Paucek, P.; Jaburek, M.; Garlid, K.D. Biochim. Biophys. Acta., 1997, 1321, 128.
56. Garlid, K.D.; Paucek, P.; Yarov-Yarovoy, V.; Murray, H.N.; Darbenzio, R.B.; D'Alonzo, A.J.; Lodge, N.J.; Smith, M.A.; Grover, G.J. Circ. Res., 1997, 81, 1072.
57. Suzuki, M.; Saito, T.; Sato, T.; Tamagawa, M.; Miki, T.; Seino, S.; Nakaya, H. Circulation, 2003, 107, 682.
58. Garlid, K.D. Basic. Res. Cardiol., 2000, 95, 275.
59. Mannaerts, G.; Debeer, L.; Ceuterick-Goethals, A.M.; De Schepper, P.J. Biochem. Pharmacol., 1974, 23, 239.
60. Bajgar, R.; Seetharaman, S.; Kowaltowski, A.J.; Garlid, K.D.; Paucek, P. J. Biol. Chem. 2001, 276, 33369.
61. Szewczyk, A.; Wojcik, G.; Lobanov, N.A.; Nalecz, M.J. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1997, 230, 611.
62. Zhang, F.; Hogue, D.L.; Liu, L.; Fisher, C.L.; Hui, D.; Childs, S.; Ling, V. FEBS Lett., 2000, 478, 89.
63. Suzuki, M.; Kotake, K.; Fujikura, K.; Inagaki, N.; Suzuki, T.; Gonoi, T.; Seino, S.; Takata, K. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1997, 241, 693.
64. Zhou, M.; Tanaka, O.; Sekiguchi, M.; Sakabe, K.; Anzai, M.; Izumida, I.; Inoue, T.; Kawahara, K.; Abe, H. Brain Res. Mol. Brain Res., 1999, 74, 15.
65. Seharaseyon, J.; Ohler, A.; Sasaki, N.; Fraser, H.; Sato, T.; Johns, D.C.; O'Rourke, B.; Marban, E. J. Mol. Cell Cardiol., 2000, 32, 1923.
66. Hu, H.; Sato, T.; Seharaseyon, J.; Liu, Y.; Johns, D.C.; O'Rourke, B.; Marban, E. Mol. Pharmacol., 1999, 55, 1000.
67. Holmuhamedov, E.L.; Jovanovic, S.; Dzeja, P.P.; Jovanovic, A.; Terzic, A. Am. J. Physiol., 1998, 275, H1567.
68. Murata, M.; Akao, M.; O'Rourke, B.; Marban, E. Circ. Res., 2001, 89, 891.
69. Katoh, H.; Nishigaki, N.; Hayashi, H. Circulation, 2002, 105, 2666.
70. Forbes, R.A.; Steenbergen, C.; Murphy, E. Circ. Res., 2001, 88, 802.
71. Ozcan, C.; Bienengraeber, M.; Dzeja, P.P.; Terzic, A. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 2002, 282, H531.
72. Ichinose M, Yonemochi H, Sato T, Saikawa T. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 2003, 284, H2235.
73. Kennedy, E.D., Wollheim, C.B. Diabetes Metab., 1998, 24, 15.
74. Maechler, P.; Wollheim, C.B. Nature, 2001, 414, 807.
75. Grimmsmann, T., Rustenbeck, I. Br. J. Pharmacol., 1998, 123, 781.
76. Smith, P.A.; Proks, P.; Moorhouse, A. Pflugers Arch., 1999, 437, 577.
77. MacDonald, M.J. J. Biol. Chem., 1981, 256, 8287.
78. Lenzen, S.; Panten, U. Biochem. Med., 1983, 30, 349.
79. Jaggar, J.H., Squires, P.E.; Dunne, M.J. Biochem. Soc. Trans., 1993, 21, 427S.
80. Maruyama, Y.; Shimada, H.; Taniguchi, T. Pflugers Arch., 1995, 430, 148.
81. Franco-Obregon, A.; Wang, H.W.; Clapham, D.E. Biophys. J, 2000, 79, 202.
82. Valenzuela, S.M.; Mazzanti, M.; Tonini, R.; Qiu, M.R.; Warton, K.; Musgrove, E.A.; Campbell, T.J.; Breit, S.N. J. Physiol., 2000, 529, 541.
83. Pollock, N.S.; Kargacin, M.E.; Kargacin, G.J. Biophys. J, 1998, 75, 1759,
84. O'Rourke, F.; Soons, K.; Flaumenhauft, R.; Watras, J.; Baio-Larue, C.; Matthews, E.; Feinstein, M.B. Biochem. J., 1994, 300, 673.
85. Fink, R.H.; Stephenson, D.G. Pflugers Arch., 1987, 409, 374.
86. Ishida, Y.; Honda, H.; Watanabe, T.X. Br. J. Pharmacol., 1992, 106, 764.
87. Berridge, M.J.; Bootman, M.D.; Roderick, H.L. Nat. Rev. Mol. Cell. Biol., 2003, 4, 517.
88. Hardigham, G.E.; Arnold, F.J.L.; Bading, H. Nat. Neurosci., 2001, 4, 261.
89. Echevarria, W.; Leite, M.F.; Guerra, M.T.; Zipfel, W.R.; Nathanson, M.H. Nat. Cell. Biol., 2003, 5, 440.
90. Gerasimenko, O.V.; Gerasimenko, J.V.; Tepikin, A.V.; Petersen, O.H. Cell, 1995, 80, 439.
91. Leite, M.F.; Thrower, E.C.; Echevarria, W.; Koulen, P.; Hirata, K.; Bennett, A.M.; Ehrlich, B.E.; Nathanson, M.H. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2003, 100, 2975.
92. Adebanjo, O.A.; Anandatheerthavarada, H.K.; Koval, A.P.; Moonga, B.S.; Biswas, G.; Sun, L.; Sodam, B.R.; Bevis, P.J.; Huang, C.L.; Epstein, S.; Lai, F.A.; Avadhani, N.G.; Zaidi, M. Nat. Cell Biol., 1999, 1, 409.
93. Quesada, I.; Rovira, J.M.; Martin, F.; Roche, F.; Nadal, A.; Soria B. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, 99, 9544.
94. Chopra, L.C.; Twort, C.H.; Ward, J.P. Br. J. Pharmacol., 1992, 105, 259.
95. Zahradnikova, A.; Meszaros, L.G. J. Physiol., 1998-509, 29.
96. Hardingham, G.E.; Chawla, S.; Johnson, C.M.; Bading, H. Nature, 1997, 385, 260.
97. Werlen, G.; Belin, D.; Conne, B.; Roche, E.; Lew, D.P.; Prentki, M. J. Biol. Chem., 1993, 268, 16596.
98. Susini, S.; Roche, E.; Prentki, M.; Schlegel, W. FASEB J., 1998, 12, 1173.
99. Roche, E.; Buteau, J.; Aniento, I.; Reig, J.A.; Soria, B.; Prentki, M.; Diabetes, 1999, 48, 2007.
100. Jonas, J.C.; Laybutt, D.R.; Steil, G.M.; Trivedi, N.; Pertusa, J.G.; Van de Casteele, M.; Weir, G.C.; Henquin, J.C. J. Biol. Chem., 2001, 276, 35375.