抗マラリア薬アルテミシニンによるTRPC3チャネルの直接活性化

Direct Activation of TRPC3 Channels by the Antimalarial Agent Artemisinin.

• Nicole Urban
• Michael Schaefer

抄録

(1) 背景。TRPC3/TRPC6/TRPC7サブファミリーのメンバーは、80%以上のアミノ酸類似性を有しており、ヘテロマーチャネル複合体を形成することができます。これらのチャネルは、プロテインキナーゼCに依存しない方法でジアシルグリセロールによって直接ゲーティングされる。プロテインキナーゼ C の活性化を伴わずに TRPC3 のチャネル機能を評価するためには、直接活性化剤を用いることが強く望まれる。(2) 方法2000 種類の生理活性化合物を Ca インフリュクスアッセイでスクリーニングすることにより、アルテミシニンを TRPC3 活性化剤として同定した。方法：2000 種類の生理活性化合物をスクリーニングすることにより、アルテミシニンを TRPC3 活性化剤として同定し、異種細胞または内因性 TRPC3 発現細胞を用いた電気生理学的パッチクランプ実験を実施した。(3) 結果アルテミシニンは、TRPC3 またはヘテロメリック TRPC3:TRPC6 チャネルを介して Ca の流入を誘導したが、TRPC6 と TRPC7 は活性化しなかったか、あるいは弱くしか活性化しなかった。電気生理学的記録から、アルテミシニンによるTRPC3の活性化は、確立されたTRPC3チャネルブロッカーでは抑制されていたが、アルテミシニンによる可逆的かつ反復的なTRPC3の活性化が確認された。ジアシルグリセロールを刺激した場合の活性化特性と反転電位は類似しており、アルテミシニンは生理活性化剤と同様の活性化状態を誘導していることが示唆された。また、TRPC3 を内因性に発現しているラット褐色細胞腫 PC12 細胞では、アルテミシニンは Ca の流入と TRPC3 に類似した電流を誘導した。(4) 結論本研究で得られた知見は、アルテミシニンが TRPC3 を担持したチャネル複合体を膜内で活性化する新たな生物学的活性物質であることを示している。

(1) Background: Members of the TRPC3/TRPC6/TRPC7 subfamily of canonical transient receptor potential (TRP) channels share an amino acid similarity of more than 80% and can form heteromeric channel complexes. They are directly gated by diacylglycerols in a protein kinase C-independent manner. To assess TRPC3 channel functions without concomitant protein kinase C activation, direct activators are highly desirable. (2) Methods: By screening 2000 bioactive compounds in a Ca influx assay, we identified artemisinin as a TRPC3 activator. Validation and characterization of the hit was performed by applying fluorometric Ca influx assays and electrophysiological patch-clamp experiments in heterologously or endogenously TRPC3-expressing cells. (3) Results: Artemisinin elicited Ca entry through TRPC3 or heteromeric TRPC3:TRPC6 channels, but did not or only weakly activated TRPC6 and TRPC7. Electrophysiological recordings confirmed the reversible and repeatable TRPC3 activation by artemisinin that was inhibited by established TRPC3 channel blockers. Rectification properties and reversal potentials were similar to those observed after stimulation with a diacylglycerol mimic, indicating that artemisinin induces a similar active state as the physiological activator. In rat pheochromocytoma PC12 cells that endogenously express TRPC3, artemisinin induced a Ca influx and TRPC3-like currents. (4) Conclusions: Our findings identify artemisinin as a new biologically active entity to activate recombinant or native TRPC3-bearing channel complexes in a membrane-confined fashion.