Species-Related Differences in the Properties of Receptor-Operated TRPC4 Channels in Intestinal Myocytes of Rodents

TRPC4 proteins form receptor-operated cation channels that are activated in synergy by M₂ and M₃ acetylcholine (ACh) receptors coupled to Gq/11 and Gi/o proteins, respectively. These channels are widely expressed in the brain and smooth muscles where they perform a number of important functions, including control of GABA release from the dendrites and cholinergic excitation of smooth muscles. The biophysical properties of TRPC4 currents directly activated by GTPγS in mouse cells remain mostly unknown. We, thus, aimed to investigate these channels in mouse ileal myocytes where a prominent TRPC4-mediated cation current termed mICAT is observed, and to compare the behavior of this current with that of the better studied mICAT in guinea-pig myocytes. Although the respective cation current responses to carbachol (CCh) at –50 mV (i.e., at the value close to the normal resting potential in these cells) were highly similar, mICAT in the mouse lacked the permissive action of intracellular Ca2+ on channel opening. The slope factor of the muscarinic cation conductance, which is a defining property of voltage-dependent behavior, was identical in both species. There were differences in the potential at which the current peaked at negative potentials, but not in the maximal current densities. Major differences were found in the kinetics of mICAT voltage-dependent relaxations, which were much faster in the mouse. The above rodent species employ two different strategies for the open probability increase by activated G-proteins; the mean open time was shorter in the mouse compared to that in the guinea-pig (15.1 ± 5.2 msec, n = 8, vs. 80.0 ± ± 19.7 msec, n = 9; P < 0.01). Correspondingly, the instantaneous frequency of channel opening was much higher in the mouse (154.1 ± 18.8 sec⁻¹ vs. 70.2 ± 7.3 sec⁻¹ in the guinea-pig; P < 0.001). These functional differences are based on the differences found in the corresponding TRPC4 amino acid sequences of the two rodent species, which are mainly clustered in the cytosolic C-terminus of TRPC4 protein. Keywords: muscarinic receptors, receptor-oПротеїни TRPC4 формують рецепторкеровані катіонні канали, які активуються синергічною дією на M₂ - та M₃ - ацетилхолінові рецептори, відповідно пов’язані з Gq/11- та Gi/o-протеїнами. Ці канали широко експресовані в мозку та гладеньких м’язах, де вони виконують численні функції, в тому числі забезпечуючи контроль вивільнення ГАМК із дендритів та холінергічне збудження гладеньких м’язів. Біофізичні властивості струмів через TRPC4- канали, індукованих у клітинах миші прямою дією ГТФγS, залишаються великою мірою невідомими. Тому ми досліджували ці канали в міоцитах тонкого кишківника миші, в яких спостерігається значний катіонний струм, опосередкований TRPC4 та названий mICAT. Ми порівнювали властивості даного струму з властивостями краще вивченого mICAT у міоцитах морської свинки. Незважаючи на те що катіонні струми після аплікації карбахолу при потенціалі –50 мВ (тобто при значенні, близькому до нормального потенціалу спокою в цих клітинах) були дуже подібними, вплив внутрішньоклітинного кальцію на відкривання досліджуваних каналів під час відведення mICAT у миші був відсутнім. Швидкість зміни мускарінової катіонної провідності, котра є визначальним фактором щодо потенціалзалежної поведінки каналів, у двох згаданих видів гризунів була практично ідентичною. Спостерігалися помітні розбіжності значень негативних потенціалів, при яких струм досягав максимуму, але максимальні щільності струмів були подібними. Найбільші відмінності були виявлені в кінетиці потенціалзалежної релаксації mICAT, котра у миші була значно швидшою. У вказаних видів гризунів використовуються дві відмінні стратегії підвищення вірогідності відкритого стану досліджуваних каналів при активації G-протеїнів. Середнє значення часу відкритого стану у миші було значно меншим порівняно з відповідним показником у морської свинки (15.1 ± 5.2 мс, n = 8, vs 80.0 ± 19.7 мс, n = 9; P < 0.01). Відповідно, у миші миттєва частота відкривань каналів була значно вищою, ніж у морської свинки (154.1 ± 18.8 с⁻¹ vs 70.2 ± ± 7.3 с⁻¹; P < 0.001). Ці функціональні різниці розглядаються як наслідок структурних розбіжностей відповідних послідовностей амінокислотних залишків у білках TRPC4 двох вказаних видів гризунів. Дані розбіжності в основному сконцентровані в цитозольних C-закінченнях первинних послідовностей протеїнів TRPC4

Measurement of the Charged Multiplicities in b, c and Light Quark Events from Z0 Decays

Average charged multiplicities have been measured separately in $b$, $c$ and light quark ($u,d,s$) events from $Z^0$ decays measured in the SLD experiment. Impact parameters of charged tracks were used to select enriched samples of $b$ and light quark events, and reconstructed charmed mesons were used to select $c$ quark events. We measured the charged multiplicities: $\bar{n}_{uds} = 20.21 \pm 0.10 (\rm{stat.})\pm 0.22(\rm{syst.})$, $\bar{n}_{c} = 21.28 \pm 0.46(\rm{stat.}) ^{+0.41}_{-0.36}(\rm{syst.})$ $\bar{n}_{b} = 23.14 \pm 0.10(\rm{stat.}) ^{+0.38}_{-0.37}(\rm{syst.})$, from which we derived the differences between the total average charged multiplicities of $c$ or $b$ quark events and light quark events: $\Delta \bar{n}_c = 1.07 \pm 0.47(\rm{stat.})^{+0.36}_{-0.30}(\rm{syst.})$ and $\Delta \bar{n}_b = 2.93 \pm 0.14(\rm{stat.})^{+0.30}_{-0.29}(\rm{syst.})$. We compared these measurements with those at lower center-of-mass energies and with perturbative QCD predictions. These combined results are in agreement with the QCD expectations and disfavor the hypothesis of flavor-independent fragmentation.Comment: 19 pages LaTex, 4 EPS figures, to appear in Physics Letters

Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) and Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) Conceptual Design Report Volume 2: The Physics Program for DUNE at LBNF

The Physics Program for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) at the Fermilab Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) is described

Whole-genome sequencing reveals host factors underlying critical COVID-19

Critical COVID-19 is caused by immune-mediated inflammatory lung injury. Host genetic variation influences the development of illness requiring critical care1 or hospitalization2,3,4 after infection with SARS-CoV-2. The GenOMICC (Genetics of Mortality in Critical Care) study enables the comparison of genomes from individuals who are critically ill with those of population controls to find underlying disease mechanisms. Here we use whole-genome sequencing in 7,491 critically ill individuals compared with 48,400 controls to discover and replicate 23 independent variants that significantly predispose to critical COVID-19. We identify 16 new independent associations, including variants within genes that are involved in interferon signalling (IL10RB and PLSCR1), leucocyte differentiation (BCL11A) and blood-type antigen secretor status (FUT2). Using transcriptome-wide association and colocalization to infer the effect of gene expression on disease severity, we find evidence that implicates multiple genes—including reduced expression of a membrane flippase (ATP11A), and increased expression of a mucin (MUC1)—in critical disease. Mendelian randomization provides evidence in support of causal roles for myeloid cell adhesion molecules (SELE, ICAM5 and CD209) and the coagulation factor F8, all of which are potentially druggable targets. Our results are broadly consistent with a multi-component model of COVID-19 pathophysiology, in which at least two distinct mechanisms can predispose to life-threatening disease: failure to control viral replication; or an enhanced tendency towards pulmonary inflammation and intravascular coagulation. We show that comparison between cases of critical illness and population controls is highly efficient for the detection of therapeutically relevant mechanisms of disease

Spontaneous transient outward currents in single visceral and vascular smooth muscle cells of rabbit

‘The definitive version is available at www.blackwell-synergy.com '. / PubMed Central Copyright The Physiological Society / Blackwell Publishing [Full text of this article is not available in the UHRA]Peer reviewe