复旦胡长龙组报道钾离子通道Kv2.2调控皮层锥体神经元兴奋性

    Neuroscience Bulletin ·Online First Article蛋白激酶C通过调控Kv2.2钾离子通道控制皮层锥体神经元的兴奋性Protein Kinase C Controls the Excitability of Cortical Pyramidal Neurons by Regulating Kv2.2 Channel Activity第一作者：李朝阳1通讯作者：李朝阳1、胡长龙11复旦大学医学神经科学国家重点实验室，脑科学研究院，生命科学学院，上海200438，中国电压门控钾离子通道Kv2家族主要包括Kv2.1以及Kv2.2两个亚型，它们在调节神经元的兴奋性方面具有重要的作用。

    通常情况下，Kv2.1在神经元中处于高度磷酸化的状态，它的功能发挥高度依赖于通道磷酸化状态的动态改变。

    与Kv2.1通道相比，Kv2.2在通常状态下处于一个低磷酸化的状态。

    Kv2.2的功能是否像Kv2.1那样依赖于它的磷酸化在很大程度上并不清楚。

    研究人员对电压门控钾离子通道Kv2.2是否可以被蛋白激酶C（PKC）磷酸化展开研究，并检测磷酸化的Kv2.2对皮层锥体神经元电活动的调控。

    通过在HEK293细胞中过表达Kv2.2，研究人员发现PMA或者 bryostatin 1（BRY）激活PKC后能够抑制Kv2.2通道的电流，并且能够使它的激活曲线向超极化的方向偏移。

    通过点突变以及免疫沉淀等方法，进一步确定了Kv2.2胞质端Carboxyl-tail 区域的丝氨酸S481和S488位点对于PKC的磷酸化调节是必须的。

    小鼠新大脑皮层第二层的锥体神经元选择性高表达Kv2.2通道，PMA同样能够抑制锥体神经元上Kv2.2钾离子通道电流，使其激活曲线向超极化的方向偏移，而PMA对于电流以及激活曲线的作用可以被Kv2.2特异的抗体所消除。

    PMA主要是激活PKCd亚型，因此PMA通过PKCd磷酸化Kv2.2通道，可以降低皮层第二层的锥体神经元的动作电位发放频率。

    综上所述，本研究的实验数据显示电压门控钾离子通道Kv2.2可以被PKC诱导的磷酸化所调控，并且Kv2.2通道磷酸化状态的改变参与新大脑皮层锥体神经兴奋性的调控。

     图 PMA激活锥体神经元中PKCd亚基，然后PKCd亚基通过磷酸化修饰Kv2.2钾离子通道C端的S481和S488位点，抑制其电流，并进一步地降低锥体神经元动作电位发放频率。