Extracellular pH in restricted domains as a gating signal for ion channels involved in transepithelial transport

Biological and Pharmaceutical Bulletin

Volumn 34, Issue 6, 2011, Pages 803-809

  Sandoval, Moisés ^a   Burgos, Johanna ^a   Sepúlveda, Francisco V ^a   Cid, L Pablo ^a  

^a CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS CECS   (Chile)

Author keywords

Basolateral microdomain; ClC 2 chloride channel; pH sensor; Ratiometric imaging; TWIK related acid sensitive K+ channel 2 potassium channel

Indexed keywords

CHLORIDE CHANNEL; CHLORIDE CHANNEL 2; ION CHANNEL; POTASSIUM CHANNEL; TWIK RELATED ACID SENSITIVE POTASSIUM CHANNEL 2; UNCLASSIFIED DRUG;

BIOSENSOR; CHANNEL GATING; CONFORMATIONAL TRANSITION; EXTRACELLULAR SPACE; HUMAN; INTESTINE ABSORPTION; INTRACELLULAR TRANSPORT; ION TRANSPORT; KIDNEY TUBULE EPITHELIUM; KNOCKOUT MOUSE; MICROENVIRONMENT; NONHUMAN; PH MEASUREMENT; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN FUNCTION; REVIEW; TRANSENDOTHELIAL AND TRANSEPITHELIAL MIGRATION;

ANIMALS; CELL POLARITY; CHLORIDE CHANNELS; EXTRACELLULAR FLUID; EXTRACELLULAR SPACE; HUMANS; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; INTESTINAL ABSORPTION; INTESTINAL MUCOSA; ION CHANNEL GATING; ION CHANNELS; POTASSIUM CHANNELS, TANDEM PORE DOMAIN;

EID: 79957976976     PISSN: 09186158     EISSN: 13475215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1248/bpb.34.803     Document Type: Review

References (93)

1. Roos A., Boron W. F., Physiol. Rev., 61, 296-434 (1981).
2. Stubbs M., McSheehy P. M., Griffiths J. R., Bashford C. L., Mol. Med. Today, 6, 15-19 (2000).
3. Chesler M., Physiol. Rev., 83, 1183-1221 (2003).
4. Newman E. A., J. Neurosci., 16, 159-168 (1996).
5. Dmitriev A. V., Mangel S. C., J. Neurophysiol., 91, 2404-2412 (2004).
6. Dmitriev A. V., Mangel S. C., J. Neurosci., 21, 2897-2902 (2001).
7. Rechkemmer G., Wahl M., Kuschinsky W., von Engelhardt W., Pflugers Arch., 407, 33-40 (1986).
8. Chatton J. Y., Spring K. R., J. Membr. Biol., 140, 89-99 (1994).
9. Harris P. J., Chatton J. Y., Tran P. H., Bungay P. M., Spring K. R., Am. J. Physiol., 266, C73-C80 (1994).
10. Chu S., Montrose M. H., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 92, 3303-3307 (1995).
11. Chu S., Tanaka S., Kaunitz J. D., Montrose M. H., J. Clin. Invest., 103, 605-612 (1999).
12. Maouyo D., Chu S., Montrose M. H., Am. J. Physiol. Cell Physiol., 278, C973-C981 (2000).
13. Thwaites D. T., Anderson C. M., Exp. Physiol., 92, 603-619 (2007).
14. Chu S., Montrose M. H. Comp. Biochem. Physiol. A Physiol., 118, 403-405 (1997).
15. Montrose M. H., Chu S. Comp. Biochem. Physiol. A Physiol., 118, 389-393 (1997).
16. Deitmer J. W., Rose C. R., Prog. Neurobiol., 48, 73-103 (1996).
17. Pfeiffer J., Johnson D., Nehrke K., Curr. Biol., 18, 297-302 (2008).
18. Beg A. A., Ernstrom G. G., Nix P., Davis M. W., Jorgensen E. M., Cell, 132, 149-160 (2008).
19. Accardi A., Miller C., Nature (London), 427, 803-807 (2004).
20. Picollo A., Pusch M., Nature (London), 436, 420-423 (2005).
21. Scheel O., Zdebik A. A., Lourdel S., Jentsch T. J., Nature (London), 436, 424-427 (2005).
22. De Angeli A., Monachello D., Ephritikhine G., Frachisse J. M., Thomine S., Gambale F., Barbier-Brygoo H., Nature (London), 442, 939-942 (2006).
23. Graves A. R., Curran P. K., Smith C. L., Mindell J. A., Nature (London), 453, 788-792 (2008).
24. Jentsch T. J., Poët M., Fuhrmann J. C., Zdebik A. A., Annu. Rev. Physiol., 67, 779-807 (2005).
25. Dutzler R., Campbell E. B., Cadene M., Chait B. T., MacKinnon R., Nature (London), 415, 287-294 (2002).
26. Niemeyer M. I., Cid L. P., Yusef Y. R., Briones R., Sepúlveda F. V., J. Physiol., 587, 1387-1400 (2009).
27. Dutzler R., Campbell E. B., MacKinnon R., Science, 300, 108-112 (2003).
28. Niemeyer M. I., Cid L. P., Zúñiga L., Catalán M., Sepúlveda F. V., J. Physiol., 553, 873-879 (2003).
29. Estévez R., Schroeder B. C., Accardi A., Jentsch T. J., Pusch M., Neuron, 38, 47-59 (2003).
30. Thiemann A., Gründer S., Pusch M., Jentsch T. J., Nature (London), 356, 57-60 (1992).
31. Gründer S., Thiemann A., Pusch M., Jentsch T. J., Nature (London), 360, 759-762 (1992).
32. Jordt S. E., Jentsch T. J., EMBO J., 16, 1582-1592 (1997).
33. Zúñiga L., Niemeyer M. I., Varela D., Catalán M., Cid L. P., Sepúlveda F. V., J. Physiol., 555, 671-682 (2004).
34. de Santiago J. A., Nehrke K., Arreola J., J. Gen. Physiol., 126, 591-603 (2005).
35. Yusef Y. R., Zúñiga L., Catalán M., Niemeyer M. I., Cid L. P., Sepúlveda F. V., J. Physiol., 572, 173-181 (2006).
36. Pusch M., Jordt S. E., Stein V., Jentsch T. J., J. Physiol. (London), 515, 341-353 (1999).
37. Arreola J., Begenisich T., Melvin J. E., J. Physiol. (London), 541, 103-112 (2002).
38. Jayaram H., Accardi A., Wu F., Williams C., Miller C., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 105, 11194-11199 (2008).
39. Yusef Y. R., Briones R., Cid L. P., Niemeyer M. I., Sepúlveda F. V., Proc. Phys. Soc., 15, C61 (2009).
40. Doyle D. A., Morais Cabral J., Pfuetzner R. A., Kuo A., Gulbis J. M., Cohen S. L., Chait B. T., MacKinnon R., Science, 280, 69-77 (1998).
41. Lopes C. M. B., Zilberberg N., Goldstein S. A., J. Biol. Chem., 276, 24449-24452 (2001).
42. Niemeyer M. I., Cid L. P., Valenzuela X., Paeile V., Sepúlveda F. V., Mol. Membr. Biol., 20, 185-191 (2003).
43. Kollewe A., Lau A. Y., Sullivan A., Roux B., Goldstein S. A., J. Gen. Physiol., 134, 53-68 (2009).
44. Lesage F., Lazdunski M., Am. J. Physiol., 279, F793-F801 (2000).
45. Goldstein S. A., Bockenhauer D., O'Kelly I., Zilberberg N., Nat. Rev. Neurosci., 2, 175-184 (2001).
46. Lotshaw D. P., Cell Biochem. Biophys., 47, 209-256 (2007).
47. Niemeyer M. I., González-Nilo F. D., Zúñiga L., González W., Cid L. P., Sepúlveda F. V., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 104, 666-671 (2007).
48. Yellen G., Nature (London), 419, 35-42 (2002).
49. Jiang Y., Lee A., Chen J., Cadene M., Chait B. T., MacKinnon R., Nature (London), 417, 515-522 (2002).
50. Armstrong C. M., Sci. STKE, 2003, re10 (2003).
51. Niemeyer M. I., González-Nilo F. D., Zúñiga L., González W., Cid L. P., Sepúlveda F. V., Biochem. Soc. Trans., 34, 809-902 (2006).
52. Ben-Abu Y., Zhou Y., Zilberberg N., Yifrach O., Nat. Struct. Mol. Biol., 16, 71-79 (2009).
53. Niemeyer M. I., Cid L. P., Peña-Münzenmayer G., Sepúlveda F. V., J. Biol. Chem., 285, 16467-16475 (2010).
54. Hoshi T., Zagotta W. N., Aldrich R. W., Neuron, 7, 547-556 (1991).
55. Zhou Y., Morais-Cabral J. H., Kaufman A., MacKinnon R., Nature (London), 414, 43-48 (2001).
56. Zilberberg N., Ilan N., Goldstein S. A., Neuron, 32, 635-648 (2001).
57. Cohen A., Ben-Abu Y., Zilberberg N., Eur. Biophys. J., 39, 61-73 (2009).
58. Kang D., Kim D., Biochem. Biophys. Res. Commun., 315, 836-844 (2004).
59. Reyes R., Duprat F., Lesage F., Fink M., Salinas M., Farman N., Lazdunski M., J. Biol. Chem., 273, 30863-30869 (1998).
60. Zúñiga L., Márquez V., González-Nilo F. D., Chipot C., Cid L. P., Sepúlveda F. V., Niemeyer M. I., PLoS ONE, 6, e16141 (2011).
61. Stansfeld P. J., Grottesi A., Sands Z. A., Sansom M. S., Gedeck P., Gosling M., Cox B., Stanfield P. R., Mitcheson J. S., Sutcliffe M. J., Biochemistry, 47, 7414-7422 (2008).
62. Cuello L. G., Jogini V., Cortes D. M., Perozo E., Nature (London), 466, 203-208 (2010).
63. Niemeyer M. I., Cid L. P., Barros L. F., Sepúlveda F. V., J. Biol. Chem., 276, 43166-43174 (2001).
64. Barrière H., Belfodil R., Rubera I., Tauc M., Lesage F., Poujeol C., Guy N., Barhanin J., Poujeol P., J. Gen. Physiol., 122, 177-190 (2003).
65. Warth R., Barrière H., Meneton P., Bloch M., Thomas J., Tauc M., Heitzmann D., Romeo E., Verrey F., Mengual R., Guy N., Bendahhou S., Lesage F., Poujeol P., Barhanin J., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 101, 8215-8220 (2004).
66. Gestreau C., Heitzmann D., Thomas J., Dubreuil V., Bandulik S., Reichold M., Bendahhou S., Pierson P., Sterner C., Peyronnet-Roux J., Benfriha C., Tegtmeier I., Ehnes H., Georgieff M., Lesage F., Brunet J. F., Goridis C., Warth R., Barhanin J., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 107, 2325-2330 (2010).
67. Boron W. F., J. Am. Soc. Nephrol., 17, 2368-2382 (2006).
68. Jentsch T. J., Neagoe I., Scheel O., Curr. Opin. Neurobiol., 15, 319-325 (2005).
69. Catalán M., Cornejo I., Figueroa C., Niemeyer M. I., Sepúlveda F. V., Cid L. P., Am. J. Physiol., 283, G1004-G1013 (2002).
70. Catalán M., Niemeyer M. I., Cid L. P., Sepúlveda F. V., Gastroenterology, 126, 1104-1114 (2004).
71. Peña-Münzenmayer G., Catalán M., Cornejo I., Figueroa C. D., Melvin J. E., Niemeyer M. I., Cid L. P., Sepúlveda F. V., J. Cell Sci., 118, 4243-4252 (2005).
72. Bösl M. R., Stein V., Hübner C., Zdebik A. A., Jordt S. E., Mukhopadhyay A. K., Davidoff M. S., Holstein A. F., Jentsch T. J., EMBO J., 20, 1289-1299 (2001).
73. Nehrke K., Arreola J., Nguyen H. V., Pilato J., Richardson L., Okunade G., Baggs R., Shull G. E., Melvin J. E., J. Biol. Chem., 277, 23604-23611 (2002).
74. Zdebik A. A., Cuffe J. E., Bertog M., Korbmacher C., Jentsch T. J., J. Biol. Chem., 279, 22276-22283 (2004).
75. Halestrap A. P., Price N. T., Biochem. J., 343, 281-299 (1999).
76. Sik A., Smith R. L., Freund T. F., Neuroscience, 101, 51-65 (2000).
77. Niemeyer M. I., Yusef Y. R., Cornejo I., Flores C. A., Sepúlveda F. V., Cid L. P., Physiol. Genomics, 19, 74-83 (2004).
78. Blanz J., Schweizer M., Auberson M., Maier H., Muenscher A., Hübner C. A., Jentsch T. J., J. Neurosci., 27, 6581-6589 (2007).
79. Niemeyer M. I., Cid L. P., Sepúlveda F. V., Blanz J., Auberson M., Jentsch T. J., Nat. Genet., 42, 3 (2010).
80. Bergman E. N., Physiol. Rev., 70, 567-590 (1990).
81. Miyauchi S., Gopal E., Fei Y. J., Ganapathy V., J. Biol. Chem., 279, 13293-13296 (2004).
82. Coady M. J., Chang M. H., Charron F. M., Plata C., Wallendorff B., Sah J. F., Markowitz S. D., Romero M. F., Lapointe J. Y., J. Physiol., 557, 719-731 (2004).
83. Ritzhaupt A., Wood I. S., Ellis A., Hosie K. B., Shirazi-Beechey S. P., J. Physiol., 513, 719-732 (1998).
84. Iwanaga T., Takebe K., Kato I., Karaki S., Kuwahara A., Biomed. Res., 27, 243-254 (2006).
85. DeSoignie R., Sellin J. H., Gastroenterology, 107, 347-356 (1994).
86. Busche R., Bartels J., Kirschberger S., von Engelhardt W., Pflügers Arch., 444, 785-794 (2002).
87. Rechkemmer G., "Transport of Weak Electrolytes," ed. by Field M., Frizzell R. A., Handbook of Physiology, The American Physiological Society, 1991, pp. 371-388.
88. Chu S., Montrose M. H., J. Physiol., 494, 783-793 (1996).
89. Dzekunov S. M., Spring K. R., J. Membr. Biol., 166, 9-14 (1998).
90. Kirschberger S., Busche R., von Engelhardt W., J. Membr. Biol., 169, 111-122 (1999).
91. Urra J., Sandoval M., Cornejo I., Barros L. F., Sepúlveda F. V., Cid L. P., Pflügers Arch., 457, 233-242 (2008).
92. Pinto D., Robine S., Jaisser F., El Marjou F. E., Louvard D., J. Biol. Chem., 274, 6476-6482 (1999).
93. Köttgen M., Löffler T., Jacobi C., Nitschke R., Pavenstädt H., Schreiber R., Frische S., Nielsen S., Leipziger J., J. Clin. Invest., 111, 371-379 (2003).